| 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, 主任研究官 (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 2026)
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| Budget Amount *help |
¥41,600,000 (Direct Cost: ¥32,000,000、Indirect Cost: ¥9,600,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2025: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
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「波の花」、海水、大気エアロゾルサンプルのアンプリコン解析により、SSA生成プロセスにおける微生物群集構造の変化を明らかにした。また、HCR-FISH法を新たに導入して、糖質分解の鍵グループであるVerrucomicrobiota細菌群の現存量と局在を調べたほか、比較ゲノム、メタゲノム解析により糖質分解関連遺伝子について明らかにした。さらに、フコイダン分解菌の単離と系統解析により、新規フコイダン分解酵素を有する可能性のある候補株を複数得ることができた。一方、「波の花」発生有無が異なる実大気試料の氷晶核濃度を比較した結果、波の花の発生による明確な氷晶核濃度の増加は見られなかった。サブ課題２では、現場型海水面エアロゾルサンプラーを製作し、2024年7月に瀬戸内海において、試験的な運用を実施し、2024年8月と2025年3月に瀬戸内海において試料採取と雲核活性の計測を行った。また、2024年7月に瀬戸内海で海水、SMLサンプリングを行い、アンプリコン解析法とHCR-FISH法により、糖質分解細菌群の多様性、群集構造、現存量を明らかにした。サブ課題３では，前年7月に実施した研究航海にて採取した海水、SML、SSA、エアロゾルサンプルのアンプリコン解析を実施し、糖質分解細菌群の海水から大気への移行過程を明らかにした。また、捕集した大気試料では、氷晶核濃度に対する海洋生物活性の明確な影響は確認されなかったものの、高温度域で活性を示す氷晶核において生物起源物質の寄与が示唆され、さらに一部のSML試料では凍結温度の上昇が確認された。
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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
サブ課題１：前年度までに取得したサンプルの解析結果から、糖質分解の鍵グループであるVerrucomicrobiota細菌群やGammaproteobacteria細菌群の動態と糖質分解能に関する知見が得られてきている。
サブ課題2：現場型海水面エアロゾルサンプラーの作製に時間を要したものの、代替実験として、船上でのボトルバブリングによるSSA生成実験を実施し、海水、SML、SSAの比較解析から、糖質分解細菌群の動態を明らかにすることができた。同時に測定したCCN活性との相関分析を今後実施する。さらに、現場型海水面エアロゾルサンプラーによるサンプリングを実施した。
サブ課題3：広域分布を調べるためのサンプルとして、2019年世界一周航海の表層海水とエアロゾルサンプルに加えて、2023年西部北太平洋航海、2018年と2024年のインド洋航海のサンプルも取得しており、これらのサンプルの分析も今後実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
サブ課題１：これまでのデータの取りまとめ、特に糖質分解菌を含む微生物群集構造、有機物、CCN/IN活性との関係について解析する。
サブ課題2：現場型海水面エアロゾルサンプラーから得られるCCN活性と、海水・SMLサンプル中の微生物群集構造、有機物量の関係について解析する
サブ課題3：西部北太平洋亜寒帯、亜熱帯海域、及び東部インド洋海域において得られた各種サンプル（海水、SML、エアロゾル）について、微生物動態、有機物組成、CCN/IN活性などについて統合的な解析を行う
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