北太平洋における鉄濃度を支配する天然有機リガンドと基礎生物生産における役割

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640475
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 久万 健志 北海道大学, 大学院・水産科学研究科, 教授 (30205158)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中林 成人 北海道大学, 海洋科学技術センター, 研究員
• Keywords: 海水 / 3価鉄の溶解度 / 溶存有機鉄錯体 / 有機リガンド / 植物フランクトン / バクテリア / 生物生産

Research Abstract

北西部北太平洋の亜寒帯(50°N,165°E)、亜熱帯(40°N,165°E)及びその移行域(44°N,155°E)での計3観測点で0-3500mにおける各層の海水について3価鉄の溶解度を求めた。得られた3地点の溶解度の鉛直分布には次のような著しい特徴がみられた。(1)亜寒帯の湧昇域では、表層(0-100m)の溶解度はほんの少し高い程度(0.4-0.5nM)で、その後の深度においては、急激に高い溶解度(0.7nM)になり、1500m位まではほぼ一定値を示した。(2)亜熱帯域では、クロロフィルーa濃度が高い表層(0-50m)において、著しく高い溶解度(0.8-2.4nM)が観測された。75mの深度で極小値(0.2nM)となり、その後600mまで徐々に溶解度は増加し、600-2000mの範囲では、0.6-0.65nMの一定した高い溶解度を示した。(3)移行域でのクロロフィルーa濃度が高い表層では、その溶解度は少し高い程度(0.3-0.4nM)であった。125mで極小値(0.2nM)を示し、その後、深度とともにその溶解度は徐々に増加し、300-1000mにおいて0.6-0.7nMまで達した。どの海域においても1500-2500m以深では、その溶解度は深度とともに0.4-0.5nMまで減少する傾向にあった。一般に、クロロフィルーa濃度の高い表層混合層で溶解度は高い。これは、植物フランクトン及びシアノバクテリアから放出された3価鉄と溶存有機錯体鉄を形成する有機リガンドによるものと推察される。その有機リガンドの存在は、藻類による鉄の取り込み及び生長に影響を与えていると考えられ、生物生産に重要な役割を果たしているであろう。表層混合層以深では、溶解度は深度とともに増加し、栄養塩濃度と著しい相関がみられ、分解過程で放出変成された有機リガンドによると考えられる。また表層混合層以深の溶存鉄濃度の鉛直分布は3価鉄の溶解度の鉛直分布と非常に類似しており、海洋における有機リガンドの存在が、溶存鉄濃度をコントロールしている重要な因子であることを示している。