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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of primary productivity in coastal waters based on biogeochemical behavior of iron

Research Project

Project/Area Number 16H04435
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

藤井 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 千洋  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (10402091)
伊藤 紘晃  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (80637182)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords鉄 / フラックス / 流域土地利用 / 鉄摂取 / 沿岸域藻類
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度における研究では、流域土地利用が鉄動態(フラックス等)に及ぼす影響や沿岸域植物プランクトンの鉄摂取・増殖に及ぼす影響を明らかにするとともに、前年度までにおける研究の取りまとめを行った。三陸沿岸の河川流域において、森林、耕作地、都市部などの流域土地被覆を分類し、溶存有機鉄の負荷量との関係を調べた。その結果、溶存鉄の原単位は、森林<<水田<都市部の順に大きくなり、また季節変動を示した。さらに、都市部被覆率と河川の溶存鉄濃度の間に有意な正の相関が見られたことから、河川流域から下流域への鉄輸送において人間活動の影響が示唆された。沿岸域藻類による鉄摂取に関する課題では、河川および沿岸域由来有機物に着目し、沿岸域微細藻類による鉄摂取を調べた。放射性認識した鉄を用いて培養試験を実施した結果、微細藻類(Skeletonema marinoi-dohrniiならびに志津川湾で採取した珪藻)の半飽和定数は、溶存鉄濃度で数nM程度であり、宮城県志津川湾における溶存鉄濃度はこの値を下回ることもあるため、藻類の鉄摂取は制限を受ける可能性があることが示された。さらに、河川由来溶存有機物は光化学作用により鉄摂取を促進させるものの、相対的に海域由来有機物の方が鉄摂取を促進させる働きがあることが明らかとなった。この結果は、起源を異にする有機物は、鉄摂取においても異なる影響を示すことが分かった。最後に、沿岸域での鉄の物質収支を明らかにすることを目的として、志津川湾を対象として鉄のフラックス解析を行った。その結果、河川から湾内への鉄流入フラックスは、微細藻類の鉄摂取フラックスの数~50%を占めていることと推定され、河川から流入する鉄は、湾内での一次生産に一定の寄与があることが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Physiological responses of the freshwater N2‐fixing cyanobacterium Raphidiopsis raciborskii to Fe and N availabilities2019

    • Author(s)
      Fu Qing‐Long、Yeung Anna C. Y.、Fujii Manabu、Neilan Brett A.、Waite T. David
    • Journal Title

      Environmental Microbiology

      Volume: 21 Pages: 1211~1223

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1462-2920.14545

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Iron uptake by bloom-forming freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa in natural and effluent waters2019

    • Author(s)
      Fu Qing-Long、Fujii Manabu、Natsuike Masafumi、Waite T. David
    • Journal Title

      Environmental Pollution

      Volume: 247 Pages: 392~400

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.01.071

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lectin-stimulated cellular iron uptake and toxin generation in the freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2019

    • Author(s)
      Takaara Tomoko、Sasaki Shiori、Fujii Manabu、Ito Hiroaki、Masago Yoshifumi、Omura Tatsuo
    • Journal Title

      Harmful Algae

      Volume: 83 Pages: 25~33

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.hal.2019.01.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EFFECT OF IRON STRESS ON OXIDATIVE STRESS AND TOXIN PRODUCTION BY FRESHWATER CYANOBACTERIA2018

    • Author(s)
      NASUKAWA Kohei、MATSUMAE Hiroki、FUJII Manabu
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research)

      Volume: 74 Pages: III_153~III_160

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejer.74.III_153

  • [Presentation] 水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす水質因子の影響2019

    • Author(s)
      那須川康平, 藤井学
    • Organizer
      第53回日本水環境学会年会
  • [Presentation] Iron Uptake Kinetics of Bloom-Forming Cyanobacteria2018

    • Author(s)
      Fu, Q., L., Fujii, M., Yeung, A. C. Y., and Waite, T. D.
    • Organizer
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased toxin production by metal induced oxidative stress for freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2018

    • Author(s)
      Fujii, M.
    • Organizer
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 湖沼水質が藍藻毒生成と微生物多様性に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      中谷鴻太、藤井学
    • Organizer
      第5回環境水質工学シンポジウム
  • [Presentation] Humic Substance Molecules Bound to Iron as Determined by Ultrahigh Resolution Mass Spectrometry2018

    • Author(s)
      Fujii, M., Shiroya, M., Fu, Q., L.,
    • Organizer
      Goldschmidt Annual Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 第2章開放性内湾の持続可能な利用と海洋環境の実現を目指して 2.3 森は海の恋人か(「里海管理論-きれいで豊かで賑わいのある持続的な海」 柳哲雄編)2019

    • Author(s)
      藤井学、夏池真史、伊藤紘晃、吉村千洋
    • Total Pages
      368
    • Publisher
      農林統計協会
    • ISBN
      978-4-541-04281-1

URL: 

Published: 2019-12-27  

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