Roles of trench sediment for biogeochemical cycles: Exemplified from the Japan Trench
| Project/Area Number |
20H02013
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17050:Biogeosciences-related
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
グルッド ロニー 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60814978)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北里 洋 東京海洋大学, 学術研究院, 特任教授 (00115445)
豊福 高志 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30371719)
小栗 一将 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 招聘主任研究員 (10359177)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | 生元素循環 / 超深海海溝域 / 生物地球化学 / 微生物 / 現場観測 |
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| Outline of Research at the Start |
海洋表層の一時生産が南北で異なる日本海溝の観測調査を行い、海溝底の生物地球化学、微生物群集の機能および代謝速度を測定する。このために、自律型現場観測装置を新たに開発し、海溝底で有機物の無機化速度を測定すると共に、堆積物を採取して微生物の組成と生態系機能を検討し、生物生産量と微生物による有機物の無機化との関係を明らかにする。研究を通じて、超深海海溝域が地球の生物地球化学循環に果たす役割を示す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、海洋表層の一次生産量が高い千島・日本海溝から一次生産量が低い伊豆・小笠原海溝において海溝現場における観測調査を行い、生物地球化学および微生物群集についての知見を得ることを目的とする。このために、新規の自律型現場観測装置を開発・運用し、海溝底で有機物の無機化速度を測定すると共に、堆積物を採取して微生物群集の組成と生態系機能を検討し、生物生産の勾配と微生物による有機物の無機化との関係を明らかにする。さらに、海底に到達する有機物質の起源や、潜在的な含有が懸念される残留性有機汚染物質（persistent organic pollutants; POP’s）の濃度を測定する。調査で得られる結果は、現在課題提案者らで進行中の、西部・東部南太平洋にそれぞれ位置する貧栄養および富栄養環境下の海溝における調査結果と比較する。
令和２年度は、日本海溝の調査を行うことにしていた。しかし、コロナ感染拡大に伴い、令和２年度の航海が中止されたので、研究目的を達成するために重要な3つのことを中心に行い、成果をあげた。
1) ケルマディック海溝、アタカマ海溝をはじめとする過年度の海洋調査で採取した深海海溝域の試料・データの分析を進め、一部の成果は論文として公表した。（１０篇）
2) 海溝域の環境を再現できる加圧培養装置を新たに開発し、実験を開始した（論文１篇） 。また、超深海海溝域での調査に必要な機器類（プロファイイングランダー、セディメントランダー、セディメントトラップ係留系、精密温度係留系）を開発した。
3) 令和3年度に計画している日本海溝三重会合点調査に向け、調査地点の詳細な海底地形地質情報、生物などに関する成果を整理した。また、研究に必要な機器類を購入し、実験室の整備を行った。
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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
コロナ禍のために、航海は延期になったが、比較対象になる他の海溝の研究が進んだ。また、過年度の資料を用いた分析を進め、論文化できたので、令和３年度以降の調査研究の比較ができるようになった。また、実験装置の開発、調査機器類の開発を進めることができ、研究に弾みがつく。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、超深海海溝域における生物学と生元素循環に注目し、海溝域がどういう役割をしているのかを明らかにすることである。 令和3年度に日本海溝中部の調査を実施し、その後、日本海溝北部、千島海溝、小笠原海溝の調査を継続して行い、基礎生産が、海溝生態系にどうう役割をしているのかを明らかにする。
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Report
(1 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Massive occurrence of benthic plastic debris at the abyssal seafloor beneath the Kuroshio Extension, the North West Pacific2021
Author(s)
Nakajima R, Tsuchiya M, Yabuki A, Masuda S, Kitahashi T, Nagano Y, IKuta T, Isobe N, Nakata H, Ritchie H, Oguri K, Osafune S, Kawamura K, Suzukawa M, Yamauchi T, Iijima K, Yoshida T, Chiba S, Fujikura K
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Journal Title
Marine Pollution Bulletin
Volume: 166
Pages: 112188-112188
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Distribution, source and burial of sedimentary organic carbon in Kermadec and Atacama Trenches: Insights on organic carbon heterogeneity in hadal trenches.2021
Author(s)
Yungpin X, L Xinxin, M Lou, W Xiao, J Fang, H Rashid, Y Peng, W Li, Z Jia, F, Wenzhoefer, AA Rowden, RN Glud
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Journal Title
J Geophys. Res Biogeosci.
Volume: -
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Eurythenes hadalis sp. Nov. (Crustacea: Amphipoda) exhibit ontogenetic vertical stratification across abyssal and hadal depths of the Peru-Chile Trench, southeast Pacific Ocean.2021
Author(s)
12.Weston JNJ, L Espinosa-Leal, JA Wainwright, ECD Stewart, TD Linley, WDK Reid, P Hidalgo, ME Oliva, O Ulloa, F Wenzhoefer, RN Glud, R Escribano, AJ Jamison
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Journal Title
Marine Biodiversity
Volume: -
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Bacterial diversity in deep-sea sediments under influence of asphalt seep at the Sao Paulo Plateau.2020
Author(s)
Queiroz, L.L., A. G. Bendia, R. T. D. Duarte, D. A. das Gracas, A. L. da Costa da Silva, C. R. Nakayama, P. Y. Sumida, A. O. S. Lima, Y. Nagano, K. Fujikura, H. Kitazato, and V. H. Pellizari,
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Journal Title
Antonie van Leeuwenhoek
Volume: 113
Pages: 707-717
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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