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 |
24121006
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
武田 重信 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科, 教授 (20334328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 光秀 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (60466810)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋生態 / 物質循環 / 植物プランクトン / 栄養塩 / 微量金属 |
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| Research Abstract |
西部北太平洋の亜表層における栄養塩と鉄の動態
外洋の溶存鉄濃度は亜表層クロロフィル極大層付近で極小を示す傾向にあることから、有光層下部では、光と鉄などの微量金属が植物プランクトンの増殖に複合的に作用していることが予想される。そこで、西部北太平洋の亜表層におけるクロロフィル、栄養塩、微量金属の詳細な鉛直分布を調べた。亜熱帯の測点では、亜表層クロロフィル極大が深度110 m付近に存在し、160 m以浅の溶存鉄濃度は一貫して0.04 nM程度の低い値を示したことから、下層から有光層内に供給された硝酸塩は、光量ならびに鉄の不足によって一次生産に有効利用されていなかったと推察される。亜寒帯の測点では、クロロフィル極大が30％光量層に相当する深度30 m付近と浅く、その付近では硝酸塩も残存していたのに対して、80 m以浅における溶存鉄濃度は約0.10 nMで、80～120 m層の平均濃度の半分以下の値であった。現場水柱には珪藻類が多く出現し、ケイ酸塩と硝酸塩の消費比率も大きくなっていたことから、有光層下部の広い範囲で植物プランクトン群集が鉄制限を受けていたことが示唆された。また、亜硝酸塩極大層付近では、溶存亜鉛濃度が急激に減少していたことから、有光下部の植物プランクトン増殖と亜鉛の関係についても、今後検討を進める予定である。
C-Pライアーゼ活性測定プローブの合成と測定条件の検討
外洋におけるリン制限状態の診断のためのC-Pライアーゼ測定蛍光プローブの合成および精製を行った。HPLC等による精製の結果、純度90%以上の蛍光プローブ約240 mgを得た。これの吸光および蛍光特性を測定するとともに、室内培養実験及び白鳳丸KH-13-7次航海で得た現場海水を用いた実験により、活性測定の条件を検討した。
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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
白鳳丸KH-13-7次航海（12月～2月）に乗船し、赤道から南太平洋の南緯40度までの南北測線において複数の海洋区系をカバーする形で海洋表層および亜表層の現場植物プランクトン群集を対象とした船上での添加培養実験を予定通り実施することができた。また、上記の航海において、溶存微量金属の鉛直採水試料や大気降下物質試料を採取することができた。
新規導入されたマイクロウエーブ分解反応装置により、プランクトンや懸濁粒子中の微量金属濃度を測定するための前処理が可能となった。
本年度合成したリン制限状態の診断のためのプローブの測定条件を検討することができた。また、来年度にはさらにこれに遺伝子発現解析を加えて行うため、プライマーの配列決定などの準備も進行した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．各海洋区系における生物生産調節要素の相互作用の解明
今年度の航海で実施した培養実験結果の解析を進めるとともに、微量金属や大気降下物試料の分析を行い、南太平洋の海洋区系の特徴を明らかにする。また、北太平洋を赤道から北極海まで縦断観測する白鳳丸KH-14-3次航海（H26年6月～8月）に乗船し、南太平洋と同様の船上培養実験を行って、太平洋全域をカバーするデータを集積する。また、リンの生物利用能については、KH-14-3次航海における北太平洋の南北測線において、種々のプローブを用いるともに、これに遺伝子発現解析を組み合わせた種・属レベルのリン制限診断を行う。また、化学形態の異なるリンの添加実験も組み合わせ、これを補強する。
２. 各海洋区系における生物生産調節要素の実態と時空間変動の把握
上記の白鳳丸研究航海において、マニピュレートを行う生物生産要素の海洋現場における変動状況を把握するため、栄養塩、溶存・懸濁態微量金属の鉛直濃度分布、大気降下物質中の栄養塩・微量金属の濃度、有機錯体鉄のキャラクタリゼーション、水中光環境などに関する洋上観測を実施する。
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