2018 Fiscal Year Annual Research Report
Reactivity of organic carbon on earth surface: an examination of common mechanisms between soils and sedimentsmatter
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15H02810
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
和穎 朗太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 上級研究員 (80456748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸野 祐樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (30421845)
平舘 俊太郎 九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
浦本 豪一郎 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任助教 (70612901)
長尾 眞希 (浅野眞希) 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80453538)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 炭素隔離 / 土壌 / 堆積物 / 鉱物・有機物相互作用 / 同位体分別 / 放射性炭素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
●本課題では、環境変化に反応しやすい巨大な炭素プールである土壌および海洋堆積物中の有機物の貯留メカニズムの解明を目指し、鉱物との相互作用による有機物安定化を、物理分画、古典的化学分析、先端的非破壊固体分析、同位体分析等の手法を駆使して評価した。
●最終年度は、物理分画手法の検討後、アメリカ大陸北東部大陸棚から採取した表層海洋堆積物コア（0-20cm）の深度別サンプルを対象に、粒径分画および各画分の評価を行った。深度つまり堆積時間（鉛-210堆積年代測定によると約100年間に相当）とその期間に起こる有機物分解が鉱物・有機物複合体に及ぼす影響を評価した。<0.2μm～>53μmの4つのサイズ画分において有機物の安定性や分解抑制因子としての金属元素（半金属Si含む）の役割が異なることが明らかになった。これは、ミクロスケールで起こる団粒化（集合体形成）が有機物の安定化（保存）を規定するという土壌と共通したメカニズムの存在を示唆する。放射性炭素分析等による直接的な検証後、土壌との相違に着目した論文を準備する。
●土壌の有機物安定化については、気候・母材条件、植生・土地利用、炭素濃度が大きく異なる10サンプルを最大7つの比重画分に分離し、各画分の理化学分析結果をまとめた。有機物および活性金属元素の土壌粒子比重傾度に対する分配および局在化に共通パタンを見出し、その予測モデルを開発した。次に、土壌および画分間の炭素同位体比（ΔC14, δC13)、窒素同位体比（δN15）の変動要因を統計モデルにより評価し、活性金属（Feo, Alo）濃度が有機物の貯留量だけでなく安定性およびC, N安定同位体分別の程度を規定することを初めて明らかにした。
●土壌有機物安定化に関する米国主導のワークショップに計3回招待され、15名の気鋭の研究者と共同でメタ解析や新たな研究方向性についての議論を行い、論文発表した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Improving understanding of soil organic matter dynamics by triangulating theories, measurements, and models2018
Author(s)
Joseph C. Blankinship, Asmeret Asefaw Berhe, Susan E. Crow, Jennifer L. Druhan, Katherine A. Heckman, Marco Keiluweit, Corey R. Lawrence, Erika Marin-Spiotta, Alain F. Plante, Craig Rasmussen, Christina Schidel, Joshua P. Schimel, Carlos A. Sierra, Aaron Thompson, Rota Wagai, William R. Wieder
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Journal Title
Biogeochemistry
Volume: 140
Pages: 1-13
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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