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鉄の生物地球化学的動態に基づく沿岸域一次生産性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H04435
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 土木環境システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤井 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)

研究分担者 吉村 千洋  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (10402091)
伊藤 紘晃  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (80637182)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード鉄 / 生物地球化学 / 沿岸域 / 植物プランクトン / 酸化還元 / 凝集沈降 / フラックス / 土地利用 / 流域土地利用 / 鉄摂取 / 沿岸域藻類 / 生物生産 / 微量金属 / 陸域 / 森と海のつながり / 一次生産 / 生物生産性 / 反応速度論モデル / 一次生産性 / 地球化学的動態
研究成果の概要

鉄は生物にとって重要な微量栄養素であり、基礎生産を担う藻類の光合成や窒素固定において必要不可欠である。外洋では鉄が不足することで植物プランクトンが成長できない海域(HNLC海域)が存在し、過去数十年において海洋学を中心に鉄の化学形態や生物利用性に関する研究が進められてきた。しかし、河川や河口、沿岸域における鉄の動態については知見が不足しており、流域人間活動が沿岸域への鉄輸送や生物基礎生産に及ぼす影響につては分かっていないことが多い。本研究では、河川・沿岸域での鉄の生物地球化学的動態(酸化還元、凝集沈降、藻類摂取等)を明らかにすることで、流域土地利用が沿岸域一次生産性に及ぼす影響を評価する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続可能な開発目標でも示されるように、沿岸海洋域を持続可能な形で利用し海洋生態系・資源を将来にわたり保全していくことは重要である。本研究では、これまで知見が不足していた河川・沿岸域における鉄の生物地球化学的動態を明らかにすることで、陸域人間活動が沿岸域での鉄動態や生物利用に及ぼす影響を定量的に示した。例えば、沿岸域への鉄輸送は森林や都市部などの土地利用や湾内での海水交換に影響を受ける一方、湾内で生産される有機物も生物利用性に貢献していることが分かった。今後は、本研究で得られた鉄の生物地球化学的動態に関する推定精度をさらに向上させることで、鉄の動態を考慮した流域保全に活用していくことが望まれる。

報告書

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

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Physiological responses of the freshwater N2‐fixing cyanobacterium Raphidiopsis raciborskii to Fe and N availabilities2019

    • 著者名/発表者名
      Fu Qing‐Long、Yeung Anna C. Y.、Fujii Manabu、Neilan Brett A.、Waite T. David
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 21 号: 4 ページ: 1211-1223

    • DOI

      10.1111/1462-2920.14545

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Iron uptake by bloom-forming freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa in natural and effluent waters2019

    • 著者名/発表者名
      Fu Qing-Long、Fujii Manabu、Natsuike Masafumi、Waite T. David
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 247 ページ: 392-400

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2019.01.071

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lectin-stimulated cellular iron uptake and toxin generation in the freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2019

    • 著者名/発表者名
      Takaara Tomoko、Sasaki Shiori、Fujii Manabu、Ito Hiroaki、Masago Yoshifumi、Omura Tatsuo
    • 雑誌名

      Harmful Algae

      巻: 83 ページ: 25-33

    • DOI

      10.1016/j.hal.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄制限が淡水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      NASUKAWA Kohei、MATSUMAE Hiroki、FUJII Manabu
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_153-III_160

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_153

    • NAID

      130007627383

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 都市・自然河川ならびに下水処理水中における微量金属スペーシエーション:相模川流域での事例研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田光央, 藤井学
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 73 号: 7 ページ: III_17-III_27

    • DOI

      10.2208/jscejer.73.III_17

    • NAID

      130006602946

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical generation and decay kinetics of superoxide and hydrogen peroxide in the presence of standard humic and fulvic acids2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Manabu、Otani Erika
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 123 ページ: 642-654

    • DOI

      10.1016/j.watres.2017.07.015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of Allochthonous and Autochthonous Dissolved Organic Matter in Fe(II) Oxidation: A Case Study in Shizugawa Bay Watershed, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Lee,Y. P., Fujii, M., Kikuchi, T., Natsuike, M., Ito, H., Watanabe, T., Yoshimura, C.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 180 ページ: 221-228

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2017.04.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす水質因子の影響2019

    • 著者名/発表者名
      那須川康平, 藤井学
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Iron Uptake Kinetics of Bloom-Forming Cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Fu, Q., L., Fujii, M., Yeung, A. C. Y., and Waite, T. D.
    • 学会等名
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increased toxin production by metal induced oxidative stress for freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M.
    • 学会等名
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 湖沼水質が藍藻毒生成と微生物多様性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      中谷鴻太、藤井学
    • 学会等名
      第5回環境水質工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Humic Substance Molecules Bound to Iron as Determined by Ultrahigh Resolution Mass Spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M., Shiroya, M., Fu, Q., L.,
    • 学会等名
      Goldschmidt Annual Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 森と海のつながりにおける鉄と有機物の動態2017

    • 著者名/発表者名
      藤井学
    • 学会等名
      日本陸水学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Source and Composition of Dissolved Organic Matter on Fe(II) Oxidation in Freshwater and Coastal Seawater2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii., M
    • 学会等名
      Goldschmidt2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自然河川ならびに下水処理水中における微量金属スペーシエーション:相模川流域での事例研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田光央, 藤井学
    • 学会等名
      第54回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 第2章開放性内湾の持続可能な利用と海洋環境の実現を目指して 2.3 森は海の恋人か(「里海管理論-きれいで豊かで賑わいのある持続的な海」 柳哲雄編)2019

    • 著者名/発表者名
      藤井学、夏池真史、伊藤紘晃、吉村千洋
    • 総ページ数
      368
    • 出版者
      農林統計協会
    • ISBN
      9784541042811
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Homepage

    • URL

      https://sites.google.com/site/manabufujiiattit/home

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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