2018 Fiscal Year Annual Research Report
Quantifying nitrate dynamics in hydrosphere using triple oxygen isotopes as tracers
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17H00780
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
角皆 潤 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50313367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須藤 健悟 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40371744)
中川 書子 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70360899)
伊藤 昌稚 名古屋大学, 環境学研究科, 特任助教 (70762251)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 硝酸 / 三酸素同位体 / 硝化速度 / 同化速度 / 窒素循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
湖沼に溶存する硝酸の三酸素同位体異常（地球表層圏の平均的な酸素原子存在度と、一般的な酸素同位体分別を仮定した時に期待される質量数17の酸素原子存在度に対する、実際の質量数17の酸素原子存在度の過剰量）は、その湖沼に対して大気からの沈着を経て供給される硝酸と、湖沼内部で進行する硝化反応を経て供給される硝酸の、供給速度比を反映する。本研究では、この硝酸の三酸素同位体異常の特徴を利用して、対象とする湖沼系内で進行する窒素循環の速度（硝化速度や硝酸同化速度）を、簡便かつ高確度に定量する新手法を確立する。また従来法である培養法に基づく窒素循環速度も同時に観測して比較し、新手法の信頼性（確度）を評価する。本提案の新手法が確立されることで、窒素循環速度の観測が広く一般化・普遍化することが期待できる。
本年度は、琵琶湖と諏訪湖において湖水およびその主要な流入河川で観測（採水等）を実施し、湖水および河川水中の硝酸濃度とその三酸素同位体異常などを定量化した。湖水中の鉛直・水平方向の分布も求め、湖水中の総硝酸量を算出するとともに、湖水中の硝酸の平均的な三酸素同位体異常とその時間変化を定量化した。その一方で、硝酸の大気からの沈着速度を求め、これらの結果をもとに、湖内で進行する年平均の窒素循環速度（総硝化速度や総硝酸同化速度）を算出するとともに、同時に従来法（培養法）から求めた窒素循環速度と比較し、確度検証を実現した。成果を国内学会および国際学会で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
湖沼での観測に成功するとともに、第一報は欧文誌への論文掲載が完了したため。2019年度は当初予定に無かった海洋環境への応用にも挑戦する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で開発した手法を伊勢湾や日本海といった海洋域にも応用し、海洋域における窒素循環速度定量に本手法が応用出来るかどうか検証する。さらに次年度観測を実施することで琵琶湖は過去3年間分の観測データが蓄積することになるので、これを元に琵琶湖の窒素循環の経年変化の有無や一次生産の特徴を定量的把握に挑戦する予定である。
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[Presentation] Influence of urbanization on the sources of atmospheric nitrate; Evidence from the triple oxygen isotopes of nitrate in dry and wet deposition2018
Author(s)
Nakagawa, F., D. Ding, U. Tsunogai, T. Ohyama, D.D. Komatsu, I. Noguchi, T. Yamaguchi, D.M. Nelson
Organizer
2018 joint 14th iCACGP QS, 15th IGAC SC, Takamatsu, Kagawa, Japan
Int'l Joint Research
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[Presentation] Determination on the triple oxygen isotopic compositions of tropospheric ozone in Asian Monsoon area2018
Author(s)
Mineno, Y., U. Tsunogai, Y. Li, D. Ding, R. Nakane, F. Nakagawa, K. Sato, H. Tanimoto
Organizer
2018 joint 14th iCACGP QS, 15th IGAC SC, Takamatsu, Kagawa, Japan
Int'l Joint Research
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[Presentation] 17O-excess of atmospheric nitrous acid in urban area: quantification of its sources2018
Author(s)
Ding, D., F. Nakagawa, U. Tsunogai, K. Egawa, I. Noguchi, T. Yamaguchi
Organizer
2018 joint 14th iCACGP QS, 15th IGAC SC, Takamatsu, Kagawa, Japan
Int'l Joint Research
