2022 Fiscal Year Annual Research Report
Does atmospheric combustion Fe enhance primary production in the surface ocean? An investigation from Fe isotope ratios
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20K23369
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
栗栖 美菜子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 研究員 (80880864)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 鉄 / 安定同位体比 / 珪藻 / 培養実験 / 海水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄の不足は海洋の植物プランクトンの生産性を制限する原因のひとつである。鉄供給源のうち、大気中の微小粒子(エアロゾル)は特に外洋域で重要と考えられている。本研究では、人間が大気中に排出したエアロゾル中の鉄を植物プランクトンが利用できるのか、それに伴う鉄安定同位体比の変化を明らかにすることを目的とした。そのために室内培養実験を行い、珪藻を含む海水に起源の明らかなエアロゾルを添加し、珪藻の増殖度合いや鉄濃度や安定同位体比の変化を定量した。
2022年度は、2021年度に行った予備実験をもとにして、本番の培養実験を進めた。エアロゾルは粗大粒子と微小粒子に分けてそれぞれ添加して増殖度を比較することで、粗大粒子に多い鉱物粒子中の鉄、微小粒子に多い人為起源粒子中の鉄の利用性を比較した。また、プランクトンは主に溶存態の鉄を利用するが、粒子態からも鉄を溶かし出して利用する可能性を踏まえて、半透膜を用いて粒子と珪藻を分離した系と分離しない系とでの比較培養実験も行った。また、培養した珪藻、海水中の鉄安定同位体の分析も行った。
研究期間全体を通じて実施した研究結果として、鉱物粒子・人為起源粒子ともに珪藻の増殖を引き起こし、生物が利用可能であることが確かめられた。半透膜の有無による違いを比べると、いずれも半透膜がなく粒子と珪藻が接する状態では増殖速度が大きく、粒子態も鉄の増殖に寄与していることが確かめられた。
同位体分析の結果からは、培養前と比較して、海水中の溶存態鉄の同位体比はいずれの条件でも低くなる傾向が見られた。珪藻は海水に対して高い同位体比を示し、珪藻が重い同位体を取り込む様子が観測された。この分別の定量結果は、今後天然における鉄と生物の同位体分別過程の理解を深め、鉄が生物生産に及ぼす影響を明らかにする上でも役立つことが期待される。
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Research Products
(1 results)
