2021 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, 准教授 (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3年度は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関連データを包括的に整理した。ウレアーゼ遺伝子解析や15N尿素取り込み実験により、亜熱帯海域においてProchlorococcusを初めとする微生物群集が尿素を利用している事実を確認することができた。一方、純群集生産を駆動する窒素源としては尿素のみならず、アミノ酸などの他の易分解性溶存有機態窒素も重要であることが各形態窒素濃度の季節収支の解析から明らかとなった。また、溶存有機態窒素のソースとなる亜熱帯表層への窒素供給プロセスについても精査した。北太平洋亜熱帯域を対象海域とし、本研究で気象庁観測船および海洋研究開発機構白鳳丸の航海から得られたデータと先行研究のデータを包括的に整理したところ、シアノバクテリアが駆動する窒素固定が大気からの窒素酸化物の沈着や下層からの窒素栄養塩供給に比べて量的に大きく、年間の全窒素供給の85%を占めることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Nanomolar phosphate supply and its recycling drive net community production in the subtropical North Pacific2021
Author(s)
Fuminori Hashihama, Ichiro Yasuda, Aki Kumabe, Mitsuhide Sato, Hiroshi Sasaoka, Yosuke Iida, Takuhei Shiozaki, Hiroaki Saito, Jota Kanda, Ken Furuya, Philip W. Boyd, Masao Ishii
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 3462
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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