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 |
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(水産), 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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| Outline of Annual Research Achievements |
中部北太平洋における溶存微量金属の南北分布
太平洋の西経170度線に沿った北極海から南極海までの観測線上における26測点において、生物生産に関わりの深いマンガン、鉄、コバルト（反応性画分）、ニッケル、銅、亜鉛の溶存濃度の広域分布パターンを調べた。表層の鉄濃度は概ね低い値を示したが、亜熱帯海域では表層よりも亜表層クロロフィル極大層で鉄濃度が低くなっており、下層から供給される硝酸塩などの主要栄養塩と共に、溶存鉄も現場の植物プランクトン群集によって消費されていることが示唆された。また、中緯度域では特に下層からの鉛直的な鉄供給フラックスが小さくなっていると考えられた。マンガン、ニッケル、コバルト、銅の有光層内の溶存濃度については、高緯度海域で値が高くなる傾向を示し、ニッケル、コバルト、亜鉛に関しては亜熱帯循環域で特徴的に濃度が低くなることが明らかになった。
太平洋における遺伝子マーカーを利用したシネココッカス制限栄養塩の解析
白鳳丸KH-11-10次航海中に南北太平洋表層から採集したフィルター捕集サンプルを利用し、シアノバクテリアのシネココッカスの制限栄養塩を解析した。サンプル中のmRNAを市販キットを用いて抽出・精製し、既報のプライマーセットを用いて硝酸・リンおよび鉄のストレスマーカー遺伝子の発現をゲル電気泳動により判別した。鉄ストレスは北西太平洋から中部太平洋赤道域にかけて広く検出された。硝酸ストレスは中部北太平洋（ハワイ近海）に限って検出された。また、リンストレスは中部南北太平洋に検出された。これは必ずしも各種栄養塩濃度の高低とは連動しておらず、培養実験の結果と合わせた解析が今後必要である。東部南太平洋ではいずれのストレスシグナルも検出されず、細胞密度が低く検出できなかった、もしくはプライマーが不適合であった可能性が考えられる。
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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
これまでに太平洋の広範囲の海域で採取してきた海水試料の分析が進み、生物生産の調節要素として重要となる各種微量金属元素の溶存濃度について、太平洋の西経170度線に沿った南北断面分布図を作成した。
新青丸KS-15-6次研究航海（平成25年7月）白鳳丸KH-15-3次航海（平成25年10～11月）およびKH-15-4次研究航海（平成25年11月）に参加して、日本周辺海域における各種調節要素の海洋現場における変動状況を把握するための栄養塩・微量金属測定用海水試料や大気降下物試料をほぼ予定通り採取することができた。
遺伝子マーカーを利用した栄養塩制限の解析に着手し、部分的に結果を出すことができた。また、現場観測を補足する培養株を用いた実験のため、各種培養株を培養条件を変えて維持している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度の取りまとめに向け、これまでの観測・実験データをまとめるとともに、補足的な培養実験をフィールド及び室内で行う。平成28年7月の新青丸航海を利用して行われる本州南方の亜熱帯海域の定点観測に参加し、化学形態を変えた栄養塩の添加実験や植物プランクトン群集の元素組成比の変動要因を明らかにするための船上実験を行う。また、窒素固定生物を中心に各種植物プランクトン培養株を栄養塩の供給量・比率および化学形態を変化させて培養し、増殖速度、生体元素比率や窒素固定速度、酵素活性の変化を調べ、これまでフィールドで行ってきた培養実験を補強する。
各海洋区系の生物生産の調節機構について、これまでに明らかになった特徴を整理し、複数の調節要素による複合作用を考慮した新たな物質循環モデルを作成する。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Interpretation of complexometric titration data: An intercomparison of methods for estimating models of trace metal complexation by natural organic ligands2015
Author(s)
I. Pizeta, S.G. Sander, R.J.M. Hudson, D. Omanovic, O. Baars, K.A. Barbeau, K.N. Buck, R.M. Bundy, G. Carrasco, P.L. Croot, C. Garnier, L.J.A. Gerringa, M. Gledhill, K. Hirose, Y. Kondo, L.M. Laglera, J. Nuester, M.J.A. Rijkenberg, S. Takeda, B.S. Twining, M. Wells
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Journal Title
Marine Chemistry
Volume: 173
Pages: 3-24
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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