2016 Fiscal Year Annual Research Report
Photochemical reaction and stability of marine fluorescent dissolved organic matter - a key process of bacterial long-term isolation of carbon
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15K13599
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
濱 健夫 筑波大学, 生命環境系, 教授 (30156385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 茂樹 筑波大学, 生命環境系, 助教 (60512720)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 蛍光性溶存態有機物 / 光化学反応 / 海洋炭素循環 / バクテリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋表層における蛍光性溶存態有機物(FDOM)の生成および分解過程を評価するために、外洋域である西部北太平洋域（北緯32度、東経144度）および静岡県下田沖において、合計4回の培養実験を実施した。採水した試水を明および暗条件に設定した石英瓶を用いて、日没時から翌日の日没時まで24時間の培養を行った。その結果、暗条件下では試水中の腐植様FDOMの蛍光強度は24時間を通して増加した。24時間のFDOM蛍光強度の増加量を、同時に測定した溶存酸素濃度の減少量とを比較すると、正の相関を示した（r=0.83)。これは、FDOMの生成量が、溶存酸素濃度の低下量で示されるバクテリアの代謝量に依存することを強く示唆する。一方、明条件においてはFDOMの蛍光強度は顕著な低下を示し、FDOMの蛍光中心が光化学的に分解されることが実験的に明らかにできた。
この結果から、海洋表層では、昼間・夜間を通してバクテリアによりFDOMが生成されるが、昼間においては光化学分解により蛍光強度が低下しFDOMの分解が生ずることが明確となった。この様な、FDOMが昼夜を通して生成、分解を繰り返すこと、また、その生成量はバクテリア代謝量に依存することを明らかにできた点は、本研究の最も重要な成果である。
一方、同時に測定したDOC濃度は、外洋域、内湾域ともに、培養期間中を通した有意な変化は認められなかった。日中にFDOMの蛍光強度が低下するのに対し、DOC濃度の低下が認められなかった点は、蛍光の消失がFDOM分子の無機化を意味しないことを強く示唆する。すなわち、本実験により、蛍光の消失したポスト-FDOMが海洋表層に蓄積する可能性が確認された。
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