2015 Fiscal Year Annual Research Report
海に面した富栄養湖流域における元素分布と微生物代謝に基づく元素循環のカップリング
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26281011
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
早川 敦 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10450280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村野 宏達 名城大学, 農学部, 准教授 (00570798)
浅野 亮樹 秋田県立大学, 生物資源科学部, 研究員 (20646137)
石川 祐一 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (60315603)
日高 伸 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (60457760)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高濃度リン / 海水‐淡水相互作用 / 硫黄脱窒 / 微生物生態 / 形態別硫黄 / 硫黄安定同位体 / 海成堆積岩 / 細菌群集構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・一般に、河川源流域の渓流水中のリンの濃度は低いが、これまでの研究代表者らの研究で、八郎湖流域を含む秋田県西部の河川源流域の渓流水中の反応性リン（SRP）濃度が局所的に高いことが明らかになり、秋田県西部に広く分布する新第三紀の海成堆積岩がリンの供給源になっている可能性があった。H27年度には、高いリン濃度をもたらす要因が海成堆積岩にあるのかどうかを明らかにするために、単一の表層地質で形成される海成堆積岩（66地点）および火成岩（55地点）を主体とする集水域の渓流水質を比較した。その結果、渓流水中のSRP濃度は、新第三紀の天徳寺層堆積当時の旧海岸線に沿って西側（海側）で高い傾向にあり、海成堆積岩地帯（中央値23μg/L）で火成岩地帯（中央値8μg/L）よりも有意に高かった。高濃度リンの検出された集水域の水質は塩化ナトリウム型の傾向を示し、河川水中のリンの供給に淡水と海水の相互作用が示唆された。
・秋田県八郎潟干拓地南西部の原野内には高濃度リン溶出地点があり、そこに埋設された地下水観測孔からは、SRPで数10 mg/Lという極めて高濃度のリンが検出されている。高濃度リン溶出地点の深度の異なる7点の地下水観測孔において、H26年度より高濃度リンの要因解明に関する現地調査を開始し、H27年度も引き続き地下水の採水を通年で月一回実施した。
・かつて海の底であった八郎湖流域には多量の硫化物が存在し、それを反映した特徴的な物質循環が成立している可能性がある。本研究では、還元型の硫黄を電子供与体とする硫黄脱窒に着目し、H27年度には八郎湖の流入河川源流域の露頭において、硫黄脱窒の有無を確かめる予備試験を実施した。その結果、下層において硫黄脱窒のシグナル（NO3-濃度低下に伴うSO42-濃度上昇）が確認され、当該深度において硫黄酸化細菌も検出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・河川源流域の空間的なモニタリングを通して、秋田県西部の海成堆積岩地帯のSRP濃度が高いことを明らかとし、その水質の特徴もわかってきた。
・リン溶出地点の通年サンプリングを2年間実施し、リン濃度の高い深度とそこに特徴的な水質動態も把握でき、季節変動を示すこともわかってきた。
・八郎湖の流入河川源流域において硫黄脱窒のシグナルを観測し、当該流域における硫黄脱窒の普遍性が示唆されてきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
・高濃度リン溶出地点における地下水採水を引き続き通年で実施する。
・H27年度の調査で明らかとなった硫黄脱窒のシグナルを示した地点において、底質中の形態別硫黄、硫黄安定同位体比の分析、および細菌群集構造解析を行い、脱窒能と硫黄の化学形態および細菌群集構造との関連性を評価する。
・研究成果を学会（国内、国際）発表し、成果の一部を英文誌へ投稿する。
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| Causes of Carryover |
主に細菌群集構造の遺伝子解析にかかる消耗品費が次年度に繰り越したこと、予定していた国際学会に参加できなかったことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し分は、上記の当該消耗品費と国際学会旅費に充てる。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Spatial and temporal variation in nutrients in water and riverbed sediments at the mouths of rivers that enter Lake Hachiro, a shallow eutrophic lake in Japan.2015
Author(s)
Hayakawa, A., Ikeda, S., Tsushima, R., Ishikawa, Y., Hidaka, S.
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Journal Title
Catena
Volume: 133
Pages: 486-494
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Investigation of analysis methods for sulfur compounds and their isotopic compostions in soils and sediments2016
Author(s)
MURANO, H., YAMANO, Y., SUZUKI, N., YASUDA, M., ASANO, R., HAYAKAWA, A., ISOI, T.
Organizer
Goldschmidt Conference
Place of Presentation
横浜市
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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