2015 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, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00301581)
古谷 研 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30143548)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 生物地球化学 / 物質循環 / 生元素動態 / 海洋生態学 / 環境変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、新生産・再生生産の再評価に関わる炭素・窒素循環の素過程をキープロセスと位置づけ、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ている。
まず、窒素固定に関しては、TrichodesmiumやCrocosphaeraが優占する海域では生物ポンプの効率は低下し、UCYN-Aが優占する海域では生物ポンプの効率は増加することが明らかとなり、亜熱帯貧栄養域の生物ポンプの効率が窒素固定生物群集によって変わることを示した。次に動物プランクトンが関与するプロセスに着目した研究として、高感度測定法を用いた動物プランクトンのアンモニア排泄速度測定法を確立し、本州東方亜熱帯海域において、鉛直移動性カイアシ類Pleuromamma属群集の物質輸送に果たす寄与を定量的に見積もることに成功した。また、中央太平洋海域における食物網構造を炭素・窒素安定同位体比の観点から解析し、太平洋外洋域では、海域に関わらず基礎生産者から高次捕食者に至るまで、物質転送過程が一定であることが示された。また窒素固定が活発な貧栄養海域では、生物的に固定された窒素が生食連鎖により高次生産に寄与していることを明らかにした。易分解性DOMと従属栄養細菌群集によるその利用過程に焦点を当てた研究では、易分解性DOMの代表として溶存遊離態アミノ酸（DFAA）に着目し、超高速液体クロマトグラフィー（UHPLC）を導入した海水中での微量濃度レベルの測定技術を確立し、16種類のアミノ酸からなるDFAAに対し、中部北太平洋表層における南北断面分布図を初めて明らかにした。
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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
学術研究船白鳳丸による共同観測において得られた窒素固定や細菌群集による溶存態有機物の利用のプロセスに対するフラックスデータに加え、窒素固定生物の種組成、利用される溶存有機物の化学組成（溶存遊離態アミノ酸）の分析データが加わり、より重厚な解析が進んだ。また、これまでの航海で得られた懸濁物やプランクトン試料に対し、炭素・窒素安定同位体比の分析が進み、太平洋における食物網に関する知見が飛躍的に増えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
小笠原沖の亜熱帯海域で行われた定点時系列観測におけるフラックスデータの解析やプランクトン・有機物試料の分析を進め、これらのデータを統合し、亜熱帯海域における基礎生産の維持メカニズム、特に栄養塩の調達のしくみについて結論を導き出す。2017年8-10月に予定されている白鳳丸航海に参加し、これまでの調査で残されていた太平洋の最後の空白域である東部北太平洋のデータを中心に観測を進め、各生物プロセスによる炭素・窒素フラックスに対す太平洋の3次元マッピングを完成させる。
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