2020 Fiscal Year Annual Research Report
Complex regulation of nitrogen cycle by trace metals in the subsurface ocean
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18H03361
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
武田 重信 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩崎 拓平 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (90569849)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海洋生態 / 窒素循環 / 微量金属 / 植物プランクトン / 硝化微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、微量金属の供給フラックスが小さいと予想される南インド洋で得られた各種試料の分析とデータ解析を行い、前年度までに得られているインド洋北部のベンガル湾および赤道域のデータと比較した。南インド洋では、亜硝酸塩極大層が有光層よりもやや深い位置に見られ、硝酸塩濃度が増え始める深度と対応していたが、亜表層クロロフィル極大層とは離れていたことから、植物プランクトンよりも硝化微生物が亜硝酸塩の蓄積に強く関与していることが推察された。これらの特徴は赤道域と類似していたが、ベンガル湾とは異なっていた。亜硝酸塩極大層付近のアンモニア酸化古細菌群集は主にShallow cladeで占められていたが、Deep cladeの存在量も深度とともに増加し、120m以深ではShallow cladeと同等のレベルにまで達した。南インド洋における水柱のアンモニウム塩濃度は極めて低く、硝化微生物によるアンモニア酸化速度はベンガル湾や赤道域と比べて小さい値となっていた。培養実験では、現場の植物プランクトン群集が鉄と光の両方によって制限されていることが示されたものの、鉄、銅、亜鉛の添加は亜硝酸塩の消費に有意な影響を及ぼさなかった。これらの結果から、微量金属元素の供給フラックスが南北方向に大きく変化するインド洋において、亜硝酸塩極大層付近の窒素循環と光量や微量金属との関係性は、海域によって複雑に変化することが明らかになった。
無機態窒素の動態に影響を及ぼし得る尿素の分布と生物利用についての基礎的知見を得るため、夏季北極海の陸棚域と海盆域において調査を行った。尿素濃度は陸棚域では海底付近で高くなったが、海盆域では鉛直的に枯渇していた。尿素取り込み速度は有光層上部で高く、下部で低くなった。一方、尿素由来窒素酸化は逆の鉛直パターンを示した。これらの結果から尿素のシンクが2層構造となっていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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