天然放射性リン同位体による亜熱帯海域のリン供給過程の解明

• 研究課題/領域番号: 15H02802
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 東京海洋大学
• 研究代表者: 神田 穣太 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60202032)
• 研究分担者: 橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 海洋科学 / 海洋生態 / 気候変動 / 亜熱帯海域 / リン / 生元素循環

研究成果の概要

天然放射性リン同位体32-Pと33-Pをトレーサーとして用いたリン循環解析と高感度分析による低濃度リンの動態解析とを組み合わせて、夏季の西部北太平洋亜熱帯域におけるリン循環像を明らかにした。観測域の有光層内における溶存リンおよび粒状リン濃度は低濃度で空間的に均一に分布していたが、溶存リンおよびサイズ別粒状リンの33-P/32-Pは空間的に不均一に分布しており、生物活動に伴うリン循環がダイナミックに変化していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

亜熱帯外洋域におけるリン循環の全容を最新の高感度分析および解析技術を駆使して明らかにした。従来の見方では、亜熱帯外洋域は窒素やリン等の栄養塩類が枯渇した生物生産性に乏しい海域であったが、本研究により、リンが生物体に取り込まれていく過程が海域によって大きく異なることを示すことができた。リンの生物利用は二酸化炭素から有機物を合成する光合成を支えるものであり、本研究の成果は地球上の二酸化炭素収支の仕組みを理解する上で重要な知見となる。

研究成果

• [雑誌論文] Basin-scale variations in labile dissolved phosphoric monoesters and diesters in the central North Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Tamaha Yamaguchi, Mitsuhide Sato, Fuminori Hashihama, Makoto Ehama, Takuhei Shiozaki, Kazutaka Takahashi, and Ken Furuya
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 3058-3072
  • DOI: 10.1029/2018jc014763
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biogeochemical controls of surface ocean phosphate (2019)
  • 著者名/発表者名: Adam C. Martiny, Michael W. Lomas, Weiwei Fu, Philip W. Boyd, Yuh-ling L. Chen, Gregory A. Cutter, Michael J. Ellwood, Ken Furuya, Fuminori Hashihama, Jota Kanda, David M. Karl, Taketoshi Kodama, Qian P. Li, Jian Ma, Thierry Moutin, E. Malcolm S. Woodward, J. Keith Moore
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 5 号: 8
  • DOI: 10.1126/sciadv.aax0341
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arsenate and microbial dynamics in different phosphorus regimes of the subtropical Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashihama Fuminori、Suwa Shuhei、Kanda Jota、Ehama Makoto、Sakuraba Ryousuke、Kinouchi Shinko、Sato Mitsuhide、Yamaguchi Tamaha、Saito Hiroaki、Ogura Yoshitoshi、Hayashi Tetsuya、Mori Hiroshi、Kurokawa Ken、Suzuki Shotaro、Hamasaki Koji
  • 雑誌名: Progress in Oceanography 巻: 176 ページ: 102115-102115
  • DOI: 10.1016/j.pocean.2019.05.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of potential phagotrophy by pico- and nanophytoplankton in the North Pacific Ocean using flow cytometry (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhide Sato, Fuminori Hashihama
  • 雑誌名: Aquatic Microbial Ecology 巻: 82 号: 3 ページ: 275-288
  • DOI: 10.3354/ame01892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid waveguide spectrophotometric measurements of arsenate and particulate arsenic, as well as phosphate and particulate phosphorus, in seawater (2017)
  • 著者名/発表者名: HASHIHAMA, F., S. SUWA and J. KANDA
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 4 ページ: 439-447
  • DOI: 10.1007/s10872-017-0412-6
  • NAID: 120006620253
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sensitive determination of total particulate phosphorus and particulate inorganic phosphorus in seawater using liquid waveguide spectrophotometry (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ehama, Fuminori Hashihama, Shinko Kinouchi, Jota Kanda, Hiroaki Saito
  • 雑誌名: Talanta 巻: 153 ページ: 66-70
  • DOI: 10.1016/j.talanta.2016.02.058
  • NAID: 120006620254
  • 査読あり
• [学会発表] ナノモルレベル栄養塩類の分布と今後の展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典
  • 学会等名: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「白鳳丸30周年記念世界一周航海 (HEAW30) へ向けた研究戦略会議」
  • 招待講演
• [学会発表] 長光路吸光光度分析法を用いた全粒状窒素・リンの高感度計測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐々木里樹・橋濱史典・武田典子・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 亜熱帯外洋域の有機物生産を支えるリン源の特定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典
  • 学会等名: 日本エアロゾル学会海洋大気エアロゾル研究会ミニ研究集会
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯域における粒状リン成分組成の季節変動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 笹岡洋志・橋濱史典・安田一郎・石井雅男
  • 学会等名: 気象庁Ocean Laboratory会
• [学会発表] 北太平洋外洋域における易分解性リン酸モノエステルの空間分布と生物利用について (2019)
  • 著者名/発表者名: 山口珠葉・橋濱史典・齊藤宏明・高橋一生・古谷研
  • 学会等名: 日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯定点における各種リンプールの短期変動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典・佐藤岳・加藤遥・長井健容・山口珠葉・齊藤宏明・小川浩史
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯域における粒状リン成分組成の時空間変動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 笹岡洋志・橋濱史典・安田一郎・石井雅男
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 北太平洋亜熱帯域における粒状ポリリン酸の東西分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 杉山貴紀・橋濱史典・加藤遥・齊藤宏明
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 湿式酸化分解法による海水中の全溶存窒素・リンの全自動分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 安井沙織・橋濱史典・西村崇・小川浩史・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯域における各種リンプールの季節変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 羽住彩花・橋濱史典・笹岡洋志・武田典子・石井雅男
  • 学会等名: 気象庁Ocean Laboratory会
• [学会発表] 微量粒状リン成分分画測定法の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 笹岡洋志・橋濱史典・杉山貴紀
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 天然放射性リンを用いた西部北太平洋亜熱帯域のリン循環解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤遥・橋濱史典・伊藤友加里・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 蛍光光度分析法による微量粒状ポリリン酸の測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山貴紀・橋濱史典・笹岡洋志・羽住彩花・石井雅男
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 亜熱帯海域におけるリン酸およびリン酸モノエステルの時系列変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口珠葉・佐藤光秀・橋濱史典・加藤遥・塩崎拓平・高橋一生・古谷研
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯域における栄養塩環境と植物プランクトン群集の季節変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典・隈部あき・笹岡洋志・羽住彩花・石井雅男・佐藤光秀
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] Distribution pattern of labile phosphoric esters and alkaline phosphatase activities in the subtropical North Pacific Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamaha Yamaguchi, Mitsuhide Sato, Fuminori Hashihama, Makoto Ehama, Takuhei Shiozaki, Kazutaka Takahashi, Ken Furuya
  • 学会等名: ASLO Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 国際学会
• [学会発表] 南北太平洋亜熱帯域における各形態リンの空間分布 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江濵誠・橋濱史典・齊藤宏明・山口珠葉・佐藤光秀・塩崎拓平・福田秀樹・小川浩史・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 西部北太平洋亜熱帯域における溶存リンの季節変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 羽住彩花・橋濱史典・石井雅男
  • 学会等名: 日本海洋学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 長光路吸光光度分析法を用いたヒ酸塩、リン酸塩および粒状ヒ素、粒状リンの高感度計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典・諏訪修平・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会
  • 発表場所: 鹿児島大学