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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Expansion of microbial blooming on glaciers induced by abrupt environmental changes

Research Project

Project/Area Number 19H01143
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

竹内 望  千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (30353452)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 植竹 淳  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (40455473)
瀬川 高弘  山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (90425835)
米澤 隆弘  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (90508566)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords雪氷生物 / 氷河 / 窒素循環 / 雪氷藻類 / アラスカ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,最終年度として氷河・氷床における微生物拡大過程の総括と新たな課題への取り組みに関する野外観測および雪氷の生物化学分析,モデル開発を行った. アラスカのグルカナ氷河で6月と8月に調査を行い,6月の調査では2022年度に設置した自動気象観測機(AWS)の回収,氷河上積雪の赤雪の試料採取,定点カメラの設置を実施し,8月の調査では,裸氷域表面雪氷試料の採取,定点カメラの回収を行なった.定点カメラによる氷河表面撮影では計画通り成功し,氷河上の積雪に赤雪が広がる時間変化が詳細に明らかになった.今後,赤雪藻類モデルと合わせることで,積雪域の微生物繁殖過程を明らかにしていく予定である.昨年度までに氷河積雪域の赤雪および裸氷域の氷河藻の繁殖モデル開発したことに続き,本年度は氷河裸氷域に形成されるクリオコナイトホールという構造の発達衰退の物理モデルを作成した.グリーンランドでの観測に基づき,氷河表面熱収支とホール内外の氷の融解速度からホール深度のモデル計算を行った結果,氷河上の気象条件,特に風速,日射条件に対応して,ホールは発達または衰退し,ある条件でホールの崩壊を起こすことが明らかになった.ホールの崩壊は,内部の暗色の沈殿物(クリオコナイト)を表面に分散し微生物繁殖域を拡大する効果があることから,今回のモデルから微生物繁殖域の拡大要因となる気象条件を明らかにできる可能性がある.中央アジアの氷河消耗域のアイスコアの硝酸安定同位体比の分析からは,氷体内部で微生物による窒素循環の存在を示唆する証拠が得られた.氷河内で有機体窒素が生産されることで,その窒素が消耗域の微生物生産に影響を及ぼす可能性があることを初めて示すことができた.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2023 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Aberystwyth University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Aberystwyth University
  • [Int'l Joint Research] Adam Mickiewicz University(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      Adam Mickiewicz University
  • [Int'l Joint Research] 中国科学院(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      中国科学院
  • [Int'l Joint Research] Alaska Pacific University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Alaska Pacific University
  • [Journal Article] Snow algal blooms observed in Mt. Echigo-Komagatake, Niigata prefecture, Japan(新潟県の越後駒ヶ岳で観察された雪氷藻類の大繁殖)2023

    • Author(s)
      USUBA Suzunosuke、TAKAHASHI Tsubasa、TAKEUCHI Nozomu
    • Journal Title

      Bulletin of Glaciological Research

      Volume: 41 Pages: 15~22

    • DOI

      10.5331/bgr.23R01

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Icescape‐scale metabolomics reveals cyanobacterial and topographic control of the core metabolism of the cryoconite ecosystem of an Arctic ice cap2023

    • Author(s)
      Gokul Jarishma K.、Mur Luis A. J.、Hodson Andrew J.、Irvine‐Fynn Tristram D. L.、Debbonaire Aliyah R.、Takeuchi Nozomu、Edwards Arwyn
    • Journal Title

      Environmental Microbiology

      Volume: 25 Pages: 2549~2563

    • DOI

      10.1111/1462-2920.16485

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Global variability and controls on the accumulation of fallout radionuclides in cryoconite2023

    • Author(s)
      Clason Caroline C.、Baccolo Giovanni、Lokas Edyta、Owens Philip N.、Wachniew Przemyslaw、Millward Geoff E.、Taylor Alex、Blake Will H.、Beard Dylan B.、Poniecka Ewa、Selmes Nick、Bagshaw Elizabeth A.、Cook Joseph、Fyfe Ralph、Hay Melanie、Land Deborah、Takeuchi Nozomu、others
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 894 Pages: 164902~164902

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.164902

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Empirical testing of cryoconite granulation: Role of cyanobacteria in the formation of key biogenic structure darkening glaciers in polar regions2023

    • Author(s)
      Wejnerowski Lukasz、Poniecka Ewa、Buda Jakub、Klimaszyk Piotr、Piasecka Agnieszka、Dziuba Marcin Krzysztof、Mugnai Gianmarco、Takeuchi Nozomu、Zawierucha Krzysztof
    • Journal Title

      Journal of Phycology

      Volume: 59 Pages: 939~949

    • DOI

      10.1111/jpy.13372

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cryophilic Tardigrada have disjunct and bipolar distribution and establish long-term stable, low-density demes2023

    • Author(s)
      Zawierucha Krzysztof、Kasparova Eva Stefkova、McInnes Sandra、Buda Jakub、Ambrosini Roberto、Devetter Miloslav、Ficetola Gentile Francesco、Franzetti Andrea、Takeuchi Nozomu、Horna Patrik、Jaromerska Tereza Novotna、Ono Masato、Sabacka Marie、Janko Karel
    • Journal Title

      Polar Biology

      Volume: 46 Pages: 1011~1027

    • DOI

      10.1007/s00300-023-03170-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Negative impact of freeze?thaw cycles on the survival of tardigrades2023

    • Author(s)
      Zawierucha Krzysztof、Vecchi Matteo、Takeuchi Nozomu、Ono Masato、Calhim Sara
    • Journal Title

      Ecological Indicators

      Volume: 154 Pages: 110460~110460

    • DOI

      10.1016/j.ecolind.2023.110460

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isotopic Evidence for Microbial Nitrogen Cycling in a Glacier Interior of High-Mountain Asia2023

    • Author(s)
      Hattori Shohei、Li Zhongqin、Yoshida Naohiro、Takeuchi Nozomu
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 57 Pages: 15026~15036

    • DOI

      10.1021/acs.est.3c04757

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modelling the development and decay of cryoconite holes in northwestern Greenland2023

    • Author(s)
      Onuma Yukihiko、Fujita Koji、Takeuchi Nozomu、Niwano Masashi、Aoki Teruo
    • Journal Title

      The Cryosphere

      Volume: 17 Pages: 3309~3328

    • DOI

      10.5194/tc-17-3309-2023

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel parasitic chytrids infecting snow algae in an alpine snow ecosystem in Japan2023

    • Author(s)
      Nakanishi Hiroaki、Seto Kensuke、Takeuchi Nozomu、Kagami Maiko
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1201230

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 44 years annual and geographical variations of the dark ice on the Greenland Ice Sheet2023

    • Author(s)
      島田利元,堀雅裕,竹内望,青木輝夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 気候モデルを用いた雪氷生物活動で引き起こされる雪氷圏のバイオアルベド効果の評価2023

    • Author(s)
      大沼友貴彦,庭野匡思,島田利元,竹内望
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 後期完新世における中央アジア天山山脈のアイスコアによる環境復元と民族移動の比較研究2023

    • Author(s)
      伊藤 彩也香、竹内 望、久米 正吾、Schwikowski Margit、藤田 耕史、Aizen Vladimir
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] Sentinel-2衛星画像によるグリーンランド氷床南西部の暗色域の縞模様の季節変化の解析2023

    • Author(s)
      漆間 茜、竹内 望
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 山形県月山の彩雪現象の反射スペクトルと雪氷藻類の関係2023

    • Author(s)
      阿部 稜平、小野 誠仁、竹内 望
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] Spatiotemporal changes in communities of sno-ice microbes living on Gulkana Glacier, Alaska2023

    • Author(s)
      Ono, M., Takeuchi,N., Tsushima, A., Onuma, Y., Kobayashi, K., Seto, K., Usuba, S., Konishi, F., Uetake, J.
    • Organizer
      The EGU23 General Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical modeling of biological processes on snow and ice surfaces on the Greenland Ice Sheet2023

    • Author(s)
      Onuma, Y., Niwano, M., Shimada, R., and Takeuchi, N.
    • Organizer
      The EGU23 General Assembly
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dense spatial variation of the eukaryotic and prokaryotic communities on the Gulkana Glacier, Alaska2023

    • Author(s)
      Uetake, J., Ono, M., Usuba, S., Tsushima, S., and Takeuchi, N.
    • Organizer
      The EGU23 General Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アラスカ州グルカナ氷河に生息する雪氷微生物群集の空間分布の季節変化2023

    • Author(s)
      小野誠仁, 植竹淳, 對馬あかね, 小林綺乃, 瀬戸大貴, 薄羽珠ノ介, 小西ふき, 竹内望
    • Organizer
      雪氷研究大会(2023・郡山)
  • [Presentation] アラスカ,グルカナ氷河における雪氷藻類の種とツボカビ感染の関係2023

    • Author(s)
      小林綺乃 ,竹内望 ,鏡味麻衣子
    • Organizer
      雪氷研究大会(2023・郡山)
  • [Presentation] アラスカ,グルカナ氷河上の藻類に含まれるアスタキサンチンの季節変化2023

    • Author(s)
      薄羽珠ノ介,小野誠仁,小西ふき,對馬あかね,竹内望
    • Organizer
      雪氷研究大会(2023・郡山)
  • [Presentation] 分光反射スペクトルを使った雪氷藻類の彩雪現象の時間変化の観測2023

    • Author(s)
      阿部稜平,竹内望
    • Organizer
      雪氷研究大会(2023・郡山)
  • [Presentation] 富山県立山剱沢雪渓で観察された越年性雪渓特有の彩雪現象2023

    • Author(s)
      鈴木拓海,植竹淳,對馬あかね,竹内望
    • Organizer
      雪氷研究大会(2023・郡山)
  • [Presentation] 可視光スペクトル放射計を用いた雪氷藻類による彩雪の時間変化の観測2023

    • Author(s)
      阿部稜平,竹内望
    • Organizer
      日本山の科学会2023年秋季研究大会
  • [Presentation] 日本列島山岳域の季節積雪および越年性雪渓における雪氷藻類群集の系統解析2023

    • Author(s)
      鈴木拓海,植竹淳,竹内望
    • Organizer
      日本山の科学会2023年秋季研究大会
  • [Book] 雪と氷にすむ生きものたち: 雪氷生態学への招待2023

    • Author(s)
      竹内望,植竹淳,幸島司郎
    • Total Pages
      194
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      978-4621308226

URL: 

Published: 2024-12-25  

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