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水素分子の安定同位体組成をトレーサーに用いた海底熱水系における微生物活動の定量化

Research Project

Project/Area Number 08J03151
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

今野 祐多  Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords極限環境 / 水素 / 安定同位体 / 極限環境微生物
Research Abstract

昨年度のH_2水素安定同位体組成定量システムに引き続き,同じく還元性気体であり,極限環境において大きなエネルギー源および炭素源となるCH_4の水素安定同位体組成定量システムを構築した.それを応用し,岐阜県瑞浪超深地層実験施設における地下水中のCH_4の定量を行った.炭素同位体組成の情報だけではCH_4の起源を判別することは出来なかったが,水素同位体組成の情報を併せることで,単純な有機物由来のCH_4では無く,CO_2還元由来ではないかと結論した.一方で,H_2の水素同位体組成は-700‰前後であり,地下水と温度平衡になっている可能性が考えられる.微生物によるH_2の生成消費反応はH_2-H_2O平衡を促進させるため,水素に関わる微生物活動の可能性を示唆しているのではないかと考える.
また,窒素固定反応に付随してH_2が副次生成されることが知られており,海洋において窒素固定速度とH_2濃度に相関があることが報告されている(Moore et al., 2009など).ところが海洋表層は大気からの混入と現場で生成されるH_2の区別が難しく,H_2濃度のみから窒素固定速度を求めることはやや定量性に欠けると考える.そこでH_2の水素同位体組成を定量することで窒素固定速度の定量を目指した.ところが実際の海水試料中に溶存するH_2濃度はsub-nM~数nM程度であり,現システムで精度良く水素同位体組成を定量するのは難しく,窒素固定速度と整合性の取れたデータを取得することは出来なかった.しかし,得られた水素同位体組成は一般的な大気と生物由来と考えられるH_2との間の値を取っており,将来的に少量で精度良く水素同位体測定が可能になれば,海洋窒素固定速度定量に対して有用なツールとなる可能性があると考える.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Significance of N_2 fixation in dissolved fractions of organic nitrogen2010

    • Author(s)
      U.Konno, U.Tsunogai, D.D.Komatsu, S.Daita, F.Nakagawa, A.Tsuda, T.Matsui, Y.J.Eum, K.Suzuki
    • Journal Title

      Biogenscience Discussions 7

      Pages: 765-786

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Diverse range of mineralization induced by phase separation of hydrothermal fluid : Case study of the Yonaguni Knoll IV hydrothermal field in the Okinawa Trough back-arc basin2008

    • Author(s)
      Suzuki R., Ishibashi J., Nakaseama M., Konno U., Tsunogai U., Gena K., Chiba H.
    • Journal Title

      Resource Geology 58

      Pages: 267-288

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Significance of N_2 fixation in dissolved fractions of organic nitrogen2009

    • Author(s)
      U.Konno, U.Tsunogai, D.D.Komatsu, S.Daita, F.Nakagawa, A.Tsuda, T.Matsui, K.Suzuki
    • Organizer
      Solas Open Science Conference
    • Place of Presentation
      スペイン・バルセロナ
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 改良^<15>Nトレーサー法による西部北太平洋海域における海洋窒素固定速度定量2009

    • Author(s)
      今野祐多・小松大祐・代田里子・桑原潤・木戸唯介・中川書子・角皆潤・松井崇人・鈴木光次
    • Organizer
      日本地球化学会2009年年会
    • Place of Presentation
      広島県 広島大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 三酸素同位体指標を用いた陸水中の窒素循環解析2008

    • Author(s)
      代田里子, 小松大祐, 大久保智, 今野祐多, 廣田明成, 中川書子, 角皆潤
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 連合大会2008
    • Place of Presentation
      千葉県幕張メッセ
    • Year and Date
      2008-05-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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