Clarification of effect of dark dissolved inorganic carbon (DIC) fixation on oceanic carbon cycle

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04246
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: Masahito Shigemitsu 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 研究員 (20511695)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横川 太一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 研究員 (00402751) ; 山本 彬友 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 特任研究員 (30794680)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: DIC固定生物 / 従属栄養微生物 / 微生物群集 / 全球ボックスモデル

Outline of Final Research Achievements

Chemoautotrophic DIC fixation rates in the meso- and bathypelagic water column of the　Indian Ocean, Southern Ocean, and Pacific were measured. In the Pacific where prokaryotic production rates were measured　in addition to DIC fixation rates, our results suggested that DIC fixation was an important microbial process in the dark ocean potentially suppling a fresh carbon source to the heterotrophic microbial communities.
Analyzing microbial community composition in the Pacific revealed that heterotrophic and autotrophic prokaryotes formed the consortium to recycle organic matter in the mesopelagic waters.
Global box model analysis based on the observations estimated the DIC fixation to be about 0.3 PgC/yr.

Free Research Field

海洋生物地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでインド洋、南大洋と太平洋ではDIC固定速度の観測結果がなかった。そこで、本研究は世界で初めてDIC固定速度の観測結果を得た。従属栄養細菌活性速度の観測が同時に実施できた太平洋において、ほとんどの地点においてDIC固定速度が従属栄養細菌活性速度を上回った。これは、海洋中深層における従属栄養細菌の炭素源を供給することを意味し、今後気候モデルでも考慮していく必要があることを示した。