南極雪氷試料に含まれる窒素化合物の窒素同位体比を指標とした発生源推定

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K12350
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 平林 幹啓 国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任教員 (20399356)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 窒素同位体 / 南極 / 雪氷

Outline of Annual Research Achievements

南極の雪氷中に含まれる窒素化合物(アンモニウムイオン及び硝酸イオン)の分析は、窒素循環の解明に有効な手段となり得るが、いずれも濃度が低いため、化合物ごとの窒素同位体比の分析は困難である。南極の雪氷中に含まれる微量の窒素化合物ごとの窒素同位体比の分析を可能にするため、イオンクロマトグラフを改造して分取イオンクロマトグラフを作成し、対象成分の単離、濃縮の最適化と質量分析計の高感度化を行った。アンモニウムイオンについては、陽イオン用イオンクロマトグラフと分取装置を使用し、アンモニウムイオンの単離、濃縮を可能にするための最適化を行った。硝酸イオンについては、陰イオン用イオンクロマトグラフと分取装置を使用し、硝酸イオンの単離、濃縮を可能にするための最適化を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

大部分の項目については計画通りに進捗している。世界的なヘリウムガス供給不足の状況があり、ヘリウムガスを使用する同位体比分析が遅れている。大きく遅れているわけではないため、「やや遅れている」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

対象成分の単離、濃縮の最適化と質量分析計の高感度化を引き続き行う。いずれの対象成分についても、100ngオーダー以下の窒素量での同位体比分析を目指す。この技術を用いて、東南極域(沿岸の昭和基地から内陸のドームふじ基地にかけての地域)で採取した雪氷試料の分析を行い、窒素化合物ごとの濃度と同位体比を明らかにする。

Causes of Carryover

世界的なヘリウムガス供給不足に伴い、ヘリウムガス価格の急激な高騰が発生している。同位体比分析の際にヘリウムガスを使用するため、その対策として次年度使用額が生じた。同位体比分析の進捗に伴い執行される見込みである。