海洋への微量金属の散布による植物プランクトン産有機物のサイズと生分解性への影響

• Project/Area Number: 17710008
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 宗林 留美 (福田 留美) 静岡大学, 理学部, 助手 (00343195)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 有機物分解 / 微生物 / 微量金属

Research Abstract

海洋表層で植物プランクトンが生産した有機物がバクテリアにより利用され無機化される過程は、海洋による炭素隔離の効果を正しく評価するための重要なパラメーターである。バクテリアによる有機物の利用と無機化の比を「無機化効率」と呼ぶことにする。本研究では、水温が年間を通じて15〜26℃程度で変動する駿河湾で四季を通じて表層水を採水し、5、20、30または35℃の3段階で培養を行ってバクテリアの無機化効率に対する水温の影響を直接評価した。その結果、対象となる全5例中5例で、無機化効率は20℃に比べて5℃で高い値を示し、全体では無機化効率が20℃で極小をとる傾向が見られた。Rivkin ＆ Legendre(Science,2001)は、採水時の水温でバクテリアの成長効率(=1-無機化効率)を求めた複数の観測結果から、水温とバクテリアの成長効率の関係の問に、-1〜28℃の範囲で負の相関があることを報告している。彼らの結果は、水温とバクテリアの無機化効率に正の相関があることを意味しており、5-20℃間における本研究の結果はこれと矛盾した。そこで、低温域における彼らのデータが海水中の有機物濃度が比較的高い極域のものが主体であることに注目し、海水に炭水化物、アミノ酸、有機酸といった有機物を添加し、水温と有機物の両者によるバクテリアの無機化効率への影響について調べた。その結果、5℃では20℃または35℃に比べて、有機物の添加により無機化効率が著しく減少することが明らかになり、Rivkin ＆ Legendreの結果が水温だけでなく海水中の有機物の生物利用能を反映していることが示された。本研究の結果は、水温の急激な変化がバクテリアの無機化効率を上げることで海洋による炭素隔離の効果に負の効果をもたらす可能性を示しており、前年度に有光層下の沈降フラックスと生物ポンプの維持に亜鉛が関与しているという新しい仮説を示したのに続き、植物プランクトン産有機物の無機化の制御因子解明に貢献した。