2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Ocean Paradigm on Its Biogeochemistry, Ecosystem and Sustainable Use |
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| Project/Area Number |
24121005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小川 浩史 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50260518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 一生 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00301581)
古谷 研 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30143548)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 生元素動態 / 海洋生物地球化学 / 海洋生態 / 炭素循環 / 窒素循環 / 海洋環境 |
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| Research Abstract |
太平洋亜熱帯表層域を主対象に、新生産・再生生産機構に密接に関連した炭素・窒素循環を明らかにするために、特に、窒素固定（古谷）、動物プランクトン（高橋）、溶存有機物（Dissolved Organic Matter: DOM）-従属栄養細菌群集（小川・福田）に関わるプロセスに着目し研究を進めた。新生産の重要なプロセスの一つである窒素固定に関しては、南半球亜熱帯域を南米側からオーストラリア沿岸まで横断した観測結果をもとに、生物の乏しい亜熱帯貧栄養海域において、窒素固定により島周辺で生物生産が高くなる「島効果」が起こり、広汎な海域にその影響が及ぶことを発見した。一方、動物プランクトンが関与する窒素循環プロセスに着目した研究として、亜熱帯性動物プランクトン（カイアシ類）のアンモニア排泄速度を、ナノモルレベル栄養塩測定手法を用いて個体レベルで測定を行った。その結果、亜熱帯域おける動物プランクトンのアンモニア排泄速度が、既報経験式から予測される値の2倍以上高い可能性を示し、従来の見積もりが過小評価である可能性が示唆された。続いて、再生生産の主軸ともいえるDOM-従属栄養細菌群集の連鎖系に関わるプロセスを評価することを目的に、有光層内の純一次生産速度と従属栄養細菌群集の生産速度の系統的な比較を西部北太平洋の南北断面観測を中心に実施した。その結果、亜熱帯循環域を中心とした中低緯度の貧栄養海域においては、亜寒帯海域に比べ再生生産の寄与が顕著に高い事が明瞭に示された。さらに、亜熱帯海域表層に高濃度で蓄積するDOMに対する従属栄養細菌による利用性を調べるための実験的解析を行った結果、細菌群集の活性が栄養塩添加により促進されることが示され、貧栄養環境に適応したプロセスと考えられる再生生産に対しても栄養塩律速が働いている可能性が示唆された。
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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
過去に実施した航海での成果の解析をもとに、学術研究船白鳳丸のKH-13-7次航海（2013年12月-2014年2月、主席：小川浩史・津田 敦・佐藤光秀）において、基礎生産、窒素固定、従属栄養細菌生産、動物プランクトンアンモニア排泄などの炭素・窒素循環に関わる生物活性の測定を実施し、中部南太平洋における生物プロセスのデータセットを充実させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
中部北太平洋で観測が予定されているKH-14-3次航海（2014年6月～8月、主席：小川浩史）において、これまでの航海と同様に、各生物プロセスに関わる生物活性の実測を行う。過去の太平洋における航海から得られたデータを統合し、生物プロセスの太平洋マッピングを完成させる。また、並行して、これれらの航海で得られた有機物、生物試料の分析を進める。
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[Journal Article] Seasonal variations of unicellular diazotroph groups A and B, and Trichodesmium in the northern South China Sea and neighboring upstream Kuroshio Current.2014
Author(s)
Shiozaki, T., Chen, Y.-L.L., Lin, Y.-H., Taniuchi, Y., Furuya, K., and Chen, H.-Y.
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Journal Title
Continental Shelf Research
Volume: 80
Pages: 20-31
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Intensive mixing along an island chain controls oceanic biogeochemical cycles.2013
Author(s)
Nishioka J., T. Nakatsuka, Y. W. Watanabe, I. Yasuda, K. Kuma, H. Ogawa, N. Ebuchi, A. Scherbinin, Y. N. Volkov, T. Shiraiwa, M. Wakatsuchi
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Journal Title
Global Biogeochemical Cycles
Volume: 27
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed
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