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北太平洋亜寒帯域の鉄循環および生物生産と海洋酸性化の関わり解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04479
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 環境動態解析
研究機関長崎大学

研究代表者

武田 重信  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)

研究分担者 津旨 大輔  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371494)
三角 和弘  一般財団法人電力中央研究所, 企画グループ, 上席 (10462889)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード海洋科学 / 植物プランクトン / 鉄 / 海洋酸性化 / 北太平洋
研究成果の概要

北太平洋亜寒帯域において、海水中の鉄有機配位子と錯形成した有機錯体鉄の植物プランクトンによる利用能に対する、海洋の酸性化の影響を調べた。生物生産性の高い西部北太平洋ではpH低下によって有機錯体鉄が珪藻に利用され難くなったのに対し、鉄が不足し易い東部北太平洋では大きな影響は認められず、酸性化に対する植物プランクトン応答が北太平洋の東西で異なる可能性が明らかになった。また、その影響を考慮した海洋鉄循環モデルを用いた数値実験から、将来の海洋酸性化に伴う鉄利用能の低下は、北太平洋全体における基礎生産の正味の増加をもたらすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大気から海洋表層への二酸化炭素の溶解に伴う海洋酸性化は、微量栄養素の一つである鉄の生物利用にも影響を及ぼすと考えられる。本研究では、鉄が植物プランクトン生産の主要な制限要因となって北太平洋亜寒帯域の東西海域において、植物プランクトンによる有機錯体鉄の利用を海洋酸性化が抑制する作用が大きく異なることを明らかにした。このことから、将来の海洋酸性化に対する海洋生態系の応答を予測する上で、海域による鉄の存在形態の違いを考慮することの重要性が示された。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 12件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] メーン大学/米国大気研究センター(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] National Center for Atmospheric Research/University of Maine(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] メーン大学/米国大気研究センター(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Sub-polar marginal seas fuel the North Pacific through the intermediate water at the termination of the global ocean circulation2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishioka、Hajime Obata、Hiroshi Ogawa、Kazuya Ono、Youhei Yamashita、Keun Jong Lee、Shigenobu Takeda、Ichiro Yasuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: -

    • NAID

      120006937024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impacts of direct release and river discharge on oceanic 137Cs derived from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident2020

    • 著者名/発表者名
      Tsumune Daisuke、Tsubono Takaki、Misumi Kazuhiro、Tateda Yutaka、Toyoda Yasushi、Onda Yuichi、Aoyama Michio
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Radioactivity

      巻: 214-215 ページ: 106173-106173

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2020.106173

    • NAID

      120007133027

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution and speciation of copper and its relationship with FDOM in the East China Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Wong Kuo Hong、Obata Hajime、Kim Taejin、Wakuta Yohei、Takeda Shigenobu
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 212 ページ: 96-107

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2019.04.005

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 海洋における鉄の存在形態と微量金属元素(鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、カドミウム等)の動態に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      近藤能子(連携研究者)
    • 雑誌名

      海洋化学研究

      巻: 30 ページ: 90-97

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄を含めた物質循環モデルの現状と課題2017

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘,津旨 大輔
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 26 ページ: 95-111

    • NAID

      130007485360

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of ocean acidification on bioavailability of iron bound to natural iron-complexing ligands2020

    • 著者名/発表者名
      S. Takeda, K. Hideshima, Y. Kondo, M. Sato
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributions of natural organic Fe-binding ligands in the eastern and western subarctic North Pacific2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Kondo, Y. Sunahara, J. Nishioka, H. Obata, S. Takeda
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of biogeochemical process on 239,240Pu distribution in an ocean general circulation model2019

    • 著者名/発表者名
      D. Tsumune, M. Aoyama, K. Hirose, T. Tsubono, K. Misumi
    • 学会等名
      ENVIRA2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of iron cycle in the North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      三角和弘, 西岡純, 小畑元, 津旨大輔, 坪野考樹, M.C. Long, K. Lindsay, J.K. Moore
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゆっくりと沈降する粒子による陸棚堆積物からの鉄の輸送2019

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘, 西岡 純, 小畑 元, 津旨 大輔, 坪野 考樹, Matthew C. Long, Keith Lindsay, J. Keith Moore
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「GEOTRACES-Japanの現状と今後の展開」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal change in the relationship between pH and AOU in coastal waters off western Kyushu, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Takeda, S., K. Hideshima
    • 学会等名
      ASLO 2019 Aquatic Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北太平洋における鉄有機配位子の分布について2019

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 砂原雄大, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「GEOTRACES-Japanの現状と今後の展開」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pacific iron cycle driven by lateral export from continental-self sediments mediated by slowly sinking particles2018

    • 著者名/発表者名
      Misumi, K., J. Nishioka, H. Obata, D. Tsumune, T. Tsubono, M. C. Long, K. Lindsay, J. K. Moore
    • 学会等名
      GEOTRACES Workshop - BIOGEOTRACES Japan begins -
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pacific iron cycle driven by lateral export from continental-shelf sediments mediated by slowly sinking particles2018

    • 著者名/発表者名
      Misumi, K., J. Nishioka, H. Obata, D. Tsumune, T. Tsubono, M. C. Long, K. Lindsay, J. K. Moore
    • 学会等名
      2018 Annual CESM Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゆっくりと沈む粒子を介した陸棚堆積物からの輸送により駆動される北太平洋の鉄循環2018

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘, 西岡 純, 小畑 元, 津旨 大輔, 坪野 考樹, Matthew C. Long, Keith Lindsay, J. Keith Moore
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「海洋生態系シンポジウム2018」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゆっくりと沈降する粒子による陸棚堆積物からの鉄の輸送2018

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘, 西岡 純, 小畑 元, 津旨 大輔, 坪野 考樹, Matthew C. Long, Keith Lindsay, J. Keith Moore
    • 学会等名
      北海道大学低温科学研究所共同利用研究集会「西部北太平洋亜寒帯域における物質循環および海洋生態系とのリンケージ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Impact of atmospheric iron inputs on marine primary productivity and nutrient cycling2018

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘, 津旨 大輔
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Distribution of mantle 3He in the Indian Ocean simulated by an Ocean General Circulation Model2018

    • 著者名/発表者名
      Tsumune, D., F. O. Bryan, K. Lindsay, K. Misumi, T. Tsubono, N. Takahata, H. Obata, J. Nishioka
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of mantle 3He in the Indian Ocean simulated numerically by the POP2018

    • 著者名/発表者名
      Tsumune, D., F. O. Bryan, K. Lindsay, K. Misumi, T. Tsubono, N. Takahata, H. Obata, J. Nishioka
    • 学会等名
      2018 Annual CESM Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean acidification and iron biogeochemistry in the North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda, S.
    • 学会等名
      GEOTRACES Workshop - BIOGEOTRACES Japan begins -
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯域における天然植物プランクトン群集への有機錯体鉄添加に対する応答の東西比較2018

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 西岡純, 武田重信
    • 学会等名
      北海道大学低温科学研究所共同利用研究集会「寒冷圏大気ー海洋間の生物地球化学的相互作用に関する研究集会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有明海・天草灘におけるpHとAOUの関係性の季節変化2018

    • 著者名/発表者名
      秀島滉一, 中山亮, 武田重信
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯域における鉄有機配位子の鉛直分布2018

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯域における鉄有機配位子の鉛直分布について2018

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      北海道大学低温科学研究所共同利用研究集会「西部北太平洋亜寒帯域における物質循環および海洋生態系とのリンケージ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vertical distributions of organic Fe-binding ligands in the eastern and western subarctic North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kondo, J. Nishioka, H. Obata, S. Takeda
    • 学会等名
      GEOTRACES Workshop - BIOGEOTRACES Japan begins -
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of marginal sea sediment on iron cycling in the North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Misumi, K., D. Tsumune, T. Tsubono, M. C. Long, K. Lindsay, J. K. Moore
    • 学会等名
      AGU/ASLO/TOS 2018 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北西太平洋亜寒帯域植物プランクトンブルーム過程における鉄の生物利用能の変化2017

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 武田重信, 西岡純, 佐藤光秀, 齊藤宏明, 鈴木光次, 古谷研
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of sedimentary iron flux to the world ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Misumi, K., D. Tsumune, T. Tsubono
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北太平洋の中層に分布する溶存鉄の起源2017

    • 著者名/発表者名
      三角 和弘, 津旨 大輔, 坪野 考樹
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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