2016 Fiscal Year Annual Research Report
生物炭酸塩中の有機態塩素分布から読み解く海洋の栄養塩長期動態
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16H02950
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
為則 雄祐 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主席研究員 (10360819)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 寿紘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 研究員 (90710070)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 古環境 / 生物炭酸塩 / 放射光軟X線 / 同位体分析 / 二枚貝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、7月から9月の夏期に北海道沿岸地域においてフィールド調査を実施し、エゾイガイ試料の採取ならびに生息地の環境調査を行う予定であった。しかしながら、当該時期は例年にない台風の当たり年となり、予定した回数の調査を実施できなかった。そのため、フィールド調査の一部を平成29年度に持ち越すこととなった。一方、実施したフィールド調査において、ウバガイやエゾヒバリガイなどの二枚貝殻を入手することができた。これらの殻について予備な微量元素分析を行ったところ、ウバガイ殻中には目的としている塩素をはじめとして、様々な微量元素が高濃度で含まれているとともに、明瞭な成長線構造を示すことが明らかとなった。そこで、当初より研究計画を変更し、ウバガイを対象として研究に着手した。平成29年度に繰り越した事業においては、東北地方の太平洋沿岸を中心として、ウバガイ殻の収集ならびに生息地のフィールド調査を実施した。
一方、同位体分析については、液体クロマトグラフを組み合わせて高精度で試料を精製する手法の開発を進めた。貝殻に代表されるバイオミネラルは多様な有機・無機化合物が混在しているため複数段階の分離操作を伴う場合が多く、より高度な分離手法の確立が必須であった。そこで迅速・安定・高純度の元素単離技術を実現すべく、2種類の液体クロマトグラフ装置を組み合わせた精製手法の開発に取り組み塩素を含む各種陰イオンならびに陽イオンの自動単離精製システムを構築した。単離試料は多重検出器型誘導結合プラズマ質量分析装置（MC-ICP-MS）と元素分析／同位体質量分析装置（EA/IR-MS）によって各種同位体比を測定し、十分な精度・確度が達成されたことを確認した。一回の分離操作で複数種の元素を自動単離精製できる新しい手法を実現した。
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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
当初の研究計画で予定していたイガイ類を対象とした研究は、天候の理由によりフィールド調査が制約されたたため、予定通りに進展することができなかった。一方、並行して進めていた北海道南岸に生息する二枚貝の調査研究において、ウバガイの殻が本研究に適していることを発見した。そのため、ウバガイに研究対象を変更することで、ほぼ当初の研究スケジュールに沿って研究を開始することができた。分析対象種の変更は、研究計画書の策定時に想定した範囲内である。ウバガイ殻を対象とした放射光軟X線による元素分布と化学状態分析、および、液体クロマトグラフと組み合わせた質量分析法による同位体分析法の開発は順調にすすんでいることから、おおむね順調に研究が進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、北海道・苫小牧で収集したウバガイ殻を対象として、塩素・硫黄・ストロンチウムなどの元素分布の測定を行い、これらの元素分布が成長線と強い相関を持つことを確認している。また、平成29年度に繰り越した事業により、宮城県亘理町、青森県三沢市などの地域においてフィールド調査を完了し、ウバガイ殻を入手している。今後は、これらの殻試料を対象として、放射光を用いた微量元素分布および、化学状態の分析を進める。また、塩素が高濃度で確認された部位を中心として、塩素の同位体分析も並行して進める。一連の研究により、ウバガイ殻中の微量元素分布における地域的な特徴を分析するとともに、該当地域の気象データを収集・対比して解析することで、古環境分析へと展開を図る予定である。
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