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海洋における大規模な有機炭素鉛直輸送過程の新規制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H01725
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関東京大学

研究代表者

永田 俊  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40183892)

研究分担者 横川 太一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 研究員 (00402751)
木暮 一啓  東京大学, 大気海洋研究所, 名誉教授 (10161895)
福田 秀樹  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30451892)
小川 浩史  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50260518)
岩崎 渉  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50545019)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2017年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2016年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2015年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
キーワード海洋 / 微生物 / 凝集体 / 炭素循環 / 沈降フラックス / 中・深層 / ウィルス / 微生物群集 / 細菌 / 珪藻類 / 海洋炭素循環 / 微生物ゲノム / 細菌群集 / 有機物
研究成果の概要

海洋表層の基礎生産で生成された有機物(凝集体)の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送(生物ポンプ)は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形成促進能を持つ細菌グループとしてシュードアルテロモナス属を特定した。海洋観測研究では、凝集体の大深度分布や、炭素の鉛直・水平輸送において果たす役割についての解明を進め、成果を論文として公表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、海水温の上昇や気候変動による海流の変化が起きたときに、生物ポンプの機能がどのように変化するのかを予測することは人類にとっての重大な関心事である。本研究の成果は、気候変動に対する海洋炭素循環システムの応答とそれが気候に及ぼすフィードバックを考えるうえで重要な基礎的知見である。また、凝集体は、海洋における汚染物質(放射性物質やマイクロプラスチックなど)の分布や動態にも強い影響を及ぼすことから、本研究の成果は、新しい海洋環境浄化手法の開発といった応用的な分野にも重要なヒントを与える可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Balancing organic carbon supply and consumption in the ocean's interior: Evidence from repeated biogeochemical observations conducted in the subarctic and subtropical western North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Uchimiya Mario、Fukuda Hideki、Wakita Masahide、Kitamura Minoru、Kawakami Hajime、Honda Makio C.、Ogawa Hiroshi、Nagata Toshi
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 63 号: 5 ページ: 2015-2027

    • DOI

      10.1002/lno.10821

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aggregate formation during the viral lysis of a marine diatom.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Tomaru Y, Fukuda H, Nagata T.
    • 雑誌名

      Front Mar Sci

      巻: 5 ページ: 167-173

    • DOI

      10.3389/fmars.2018.00167

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transparent exopolymer particles (TEP) in the deep ocean: full-depth distribution patterns and contribution to the organic carbon pool2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y、Yokokawa T、Uchimiya M、Nishino S、Fukuda H、Ogawa H、Nagata T
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 583 ページ: 81-93

    • DOI

      10.3354/meps12339

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial enhancement of gel particle coagulation in seawater2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y., Fukuda, H., Tada, Y., Kogure, K. and Nagata, T.
    • 雑誌名

      Aquatic Microbial Ecology

      巻: 77 号: 1 ページ: 11-22

    • DOI

      10.3354/ame01784

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coupled response of bacterial production to wind-induced fall phytoplankton bloom and sediment resuspension in the Chukchi sea shelf, western arctic ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Mario Uchimiya, Chiaki Motegi, Shigeto Nishino, Yusuke Kawaguchi, Jun Inoue, Hiroshi Ogawa, Toshi Nagata
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 3 ページ: 231-231

    • DOI

      10.3389/fmars.2016.00231

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of temperature-elevation and glucose-addition on prokaryotic production and respiration in the mesopelagic layer of the western North Pacific2015

    • 著者名/発表者名
      Uchimiya, M., H. Ogawa, T. Nagata
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 72 号: 3 ページ: 419-426

    • DOI

      10.1007/s10872-015-0294-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localized accumulation and a shelf-basin gradient of particles in the Chukchi Sea and Canada Basin, western Arctic.2015

    • 著者名/発表者名
      Y Yamada, H Fukuda, M Uchimiya, C Motegi, S Nishino, T Kikuchi, T Nagata
    • 雑誌名

      J Geophys Res-Oceans

      巻: 120 号: 7 ページ: 4638-4653

    • DOI

      10.1002/2015jc010794

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High proline content of bacteria-sized particles in the western North Pacific and Its potential as a new biogeochemical Indicator of organic matter diagenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takasu, Toshi Nagata
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science: Marine Biogeochemistry

      巻: 2

    • DOI

      10.3389/fmars.2015.00110

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 海洋における微生物・ウイルス群集の炭素・窒循環における役割に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      永田俊
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 黒潮流軸付近において現場型光散乱・透過率粒子測定計で検出された粒子の鉛直分布と粒子サイズ分布2016

    • 著者名/発表者名
      山田 洋輔、福田 秀樹、永田 俊
    • 学会等名
      日本海洋学会2016年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bacterial control of gel-like particle coagulation in seawater: implications for the regulation of biological carbon pump2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yamada, Hideki Fukuda, Toshi Nagata
    • 学会等名
      AORI-SIO Symposium for Building Strategic Partnership
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Organic matter-microbe interactions in the ocean - Towards a global synthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Toshi Nagata, Taichi Yokokawa and Hiroyasu Hasumi
    • 学会等名
      7th Japan-Taiwan-Korea (JTK) International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      土浦市役所亀城プラザ、茨城県、土浦市
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 海洋における有機物と微生物の相互作用システムの機構解明

    • URL

      http://bg.aori.u-tokyo.ac.jp/project/project02/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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