| Project/Area Number |
22H00376
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
浜崎 恒二 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80277871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 歩 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 研究官 (30827340)
大林 由美子 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 講師 (60380284)
岩本 洋子 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 准教授 (60599645)
高見 英人 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (70359165)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,600,000 (Direct Cost: ¥32,000,000、Indirect Cost: ¥9,600,000)
Fiscal Year 2024: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 大気海洋境界領域 / 微生物 / 海表面マイクロ層 / エアロゾル / 海洋微生物 / 波の花 / 大気エアロゾル / 菌叢解析 |
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| Outline of Research at the Start |
大気海洋境界領域にはどのような微生物が生息し，その微生物活動は大気プロセスにどのような影響を与えるだろうか？本研究では，海水中の気泡（海泡）による海表面マイクロ層（SML）への有機物や微生物の濃集と，SMLでの気泡破裂により生成する海水泡沫エアロゾルに着目し，海産藻類の主要構成有機物である多糖類の分解に関わる細菌群の動態とそれに伴うエアロゾル生成過程，さらにはその雲核活性への影響を明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
サブ課題１では、前年度までに採取した「波の花」の物理・化学的及び微生物学的パラメータに関する測定とデータ解析を実施した。海水と波の花の群集構造解析の結果、粒子に付着する細菌（Bacteroidia、Gammaproteobacteria、Planctomycetes）がスキャベンジングによって濃縮されていることが示唆された。一方で、スキャベンジングによって濃縮された細菌がそのまま海洋エアロゾルとして放出されているわけではなく、エアロゾル生成過程でも何らかの選択が起こっていることも示唆された。また、波の花から単離した細菌培養株のバブリング実験により、細菌株によってSSAとしての放出数が異なることが示された。さらに粒子化した波の花の氷核活性を確認し、その-20℃での活性化率が10E-6~10E-4程度であることを示した。サブ課題３では，7月に実施した研究航海にて，海水，海表面マイクロ層（SML），エアロゾルサンプルを採取した。船上で実施したバブリング実験により、SSA生成時における特定の細菌グループの選択的なエアロゾル化が示唆された。採取したエアロゾルサンプル中の-20℃までに活性する氷晶核濃度は海洋性気団の影響下にある西部北太平洋北緯30°以南では1個/L以下と低く、陸域の影響を受ける西部北太平洋や米国東海岸沖上空などの同手法によって得られた氷晶核濃度に比べて1~2桁程度低い傾向にあった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度までに採取した「波の花」サンプルの物理・化学的及び微生物学的パラメータに関する測定（TEP， クロロフィル，有機物，糖質分解酵素活性，氷晶核活性，微生物群集組成，機能遺伝子解析など）、データ解析を行った。また，7月に実施した研究航海にてバブリングチャンバーを用いたオンラインでの粒子計測と雲凝結核活性測定，実験室にて微生物のエアロゾル化実験を行った。さらに、同航海において、海水，海表面マイクロ層，エアロゾル中の糖質分解細菌群の種組成や機能を調べるためのサンプルを採取した。以上、サブ課題１およびサブ課題３に関連する研究計画を予定通り実施することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
サブ課題１では，前年度に採取した「波の花」サンプル、および「波の花」添加海水のバブリング実験で得られたサンプルの微生物学的パラメータに関する測定（計数、微生物群集組成，機能遺伝子解析など）を行い，物理・化学的パラメータのデータを合わせた解析を実施する。
サブ課題２では，現場型海水面エアロゾルサンプラーと，SMLサンプラーにより，自然海水面でのサンプリングを実施．有機物濃度が異なる条件で比較するため，2024年夏期に1回と2025年春期に1回それぞれ集中観測を行う．
サブ課題３では，前年の7月に実施した研究航海にて採取した，海水，海表面マイクロ層，エアロゾル中の糖質分解細菌群の種組成や機能を調べるための解析を実施する.
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