2020 Fiscal Year Annual Research Report
Sensitive determination of nanomolar urea and its dynamics in oligotrophic ocean
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17H01852
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神田 穣太 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60202032)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海洋科学 / 環境分析 / 尿素 / 亜熱帯海域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
亜熱帯海域の炭素循環研究における最大の課題は、光合成による冬から夏にかけての正味の二酸化炭素吸収 (純群集生産) を駆動する窒素の供給・同化過程が未確認で、二酸化炭素吸収の変動の仕組みが解明されていないことである。本研究は、これまで研究例の少ない尿素に着目し、高感度吸光光度分析技術を駆使して亜熱帯海域における尿素のダイナミクスを観測することにより、尿素が純群集生産を支える窒素源であるか否かを検証するものである。
令和2年度はこれまでに気象庁観測船による5航海で採取した西部北太平洋亜熱帯域の試料を全自動高感度吸光光度分析システムを用いて分析し、尿素濃度の季節変動について明らかにした。尿素は春先にわずかに高濃度になることがわかった。尿素以外の形態窒素も高感度分析技術を駆使して定量したところ、無機窒素栄養塩類には明瞭な季節変動が認められなかったが、粒状窒素や溶存有機態窒素には冬から夏にかけて濃度低下する季節変動が認められた。粒状窒素に比べて溶存有機態窒素の季節的濃度低下は1桁大きいオーダーであった。溶存有機態窒素の季節変動パターンは、古くから知られている純群集生産の季節変動パターンと対応しており、溶存有機態窒素の利用が純群集生産を支えていたことが示唆された。尿素は溶存有機態窒素に含まれるが、尿素のみが純群集生産に利用されるわけではなく、アミノ酸などの他の易分解性の溶存有機態窒素が純群集生産に大きく寄与していることが推測された。
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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
令和2年度は気象庁観測船による5航海で採取した西部北太平洋亜熱帯域の試料を分析し、尿素濃度の季節変動を明らかにすることが主目的であった。全自動高感度吸光光度分析システムを用いた尿素の測定は滞りなく進み、季節変動を明らかにすることができた。また、他の形態窒素の分析も滞りなく進み、総窒素に占める各形態窒素の割合の季節変動も明らかにすることができた。これらの結果から西部北太平洋亜熱帯域の純群集生産を支える窒素源の評価も可能となり、当初の計画通り、本研究は順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに全自動高感度吸光光度分析で得られた尿素濃度および環境因子のデータを整理する。全球レベルの空間分布に加え、西部北太平洋亜熱帯域における季節変動も含めた統合的な解析を実施する。これらにより時空間的な尿素濃度の変動要因を明らかにする。また、亜熱帯海域の純群集生産への尿素の寄与を他の環境データと併せて精査することで、貧栄養海域の物質循環における尿素の役割を明らかにする。
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[Journal Article] Biogeochemical controls of particulate phosphorus distribution across the oligotrophic subtropical Pacific Ocean2020
Author(s)
Fuminori Hashihama, Hiroaki Saito, Takuhei Shiozaki, Makoto Ehama, Shuhei Suwa, Takanori Sugiyama, Haruka Kato, Jota Kanda, Mitsuhide Sato, Taketoshi Kodama, Tamaha Yamaguchi, Sachiko Horii, Iwao Tanita, Shota Takino, Kazutaka Takahashi, Hiroshi Ogawa, Philip W. Boyd, Ken Furuya
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Journal Title
Global Biogeochemical Cycles
Volume: 34
Pages: e2020GB006669
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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