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微細藻類のPSⅡ光失活に関する研究:亜寒帯海域の成層化が生物生産に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 17K07887
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 水圏生産科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

三野 義尚  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (20362303)

研究分担者 鋤柄 千穂  東京海洋大学, その他部局等, 特任助教 (90447128)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードPSⅡ光損傷 / 植物プランクトン / 光防御メカニズム / 西部北太平洋亜寒帯域 / 基礎生産力 / 成層強化 / 亜寒帯植物プランクトンのPSII光損傷リスク / 亜寒帯植物プランクトンの代替的電子伝達 / PSII光失活 / 海洋
研究成果の概要

海洋表層の成層強化は、混合層内の平均光量を増加させ、植物プランクトンの光化学系(PS)Ⅱの光損傷リスクを潜在的に増大させる。本研究では、西部北太平洋亜寒帯域の天然プランクトン群集のPSⅡ光失活特性を実験的に求め、優占種の光防御メカニズムについて検討した。この結果、亜寒帯プランクトン群集はPTOX 経路を介した余剰エネルギーの消費によってPSⅡの光損傷リスクを大きく軽減させていることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大気CO2吸収域である北太平洋亜寒帯域の生物生産は夏季に最大値をとる。この成層期の生産力に対して温暖化による海洋表層の成層強化がどのように影響するかは、北太平洋の生物ポンプ効率および海洋炭素循環の将来像を予測する上で重要な課題である。本研究では、混合層内の平均光量の増加が植物プランクトンのPSⅡの光損傷リスクを増大させる可能性を検討するため、天然群集のPSⅡ光失活特性を調査した。この結果、亜寒帯プランクトン群集はPTOX経路を介してPSⅡ光損傷リスクを軽減していることが判った。この光防御機能を保持する限り、成層が強化されても光損傷リスクはそれほど増大しないことが予想される。

報告書

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

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Seasonal and Interannual Variations in Nitrogen Availability and Particle Export in the Northwestern North Pacific Subtropical Gyre2020

    • 著者名/発表者名
      Mino Y.、Sukigara C.、Honda M. C.、Kawakami H.、Wakita M.、Sasaoka K.、Yoshikawa C.、Abe O.、Kaiser J.、Kimoto K.、Kitamura M.、Fujiki T.、Matsumoto K.、Saino T.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 125 号: 5 ページ: 15600-15600

    • DOI

      10.1029/2019jc015600

    • 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] Time‐series observations of photosynthetic oxygen production in the subtropical western North Pacific by an underwater profiling buoy system2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Tetsuichi、Inoue Ryuichiro、Honda Makio C.、Wakita Masahide、Mino Yoshihisa、Sukigara Chiho、Abe Osamu
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 65 号: 5 ページ: 1072-1084

    • DOI

      10.1002/lno.11372

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Time-series observations of primary production in the western subtropical Pacific by an underwater profiling buoy system: relationship between GOP and dissolved oxygen.2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, T., R. Inoue, M. C. Honda, M. Wakita, C. Sukigara, Y. Mino, O. Abe
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between phytoplankton productivity and oxygen cycle in the subtropical western North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, T., R. Inoue, M. C. Honda, M. Wakita, C. Sukigara, Y. Mino, O. Abe
    • 学会等名
      ASLO 2019 Aquatic Science Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北太平洋亜寒帯域の植物プランクトン群集の季節変動:物理・化学プロセスとの関係2018

    • 著者名/発表者名
      藤木徹一, 喜多村稔, 細田滋毅, 原田尚美, 脇田昌英, 三野義尚
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of physical and chemical processes on phytoplankton community in the western subarctic Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, T., M. Kitamura, S. Hosoda, N. Harada, M. Wakita, Y. Mino
    • 学会等名
      第二回OMIX国際シンポジウム「海洋混合過程:生物地球化学、気候、生態系への影響」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北太平洋における植物プランクトン群集の強光応答2018

    • 著者名/発表者名
      三野義尚, 藤木徹一, 本多牧生, 原田尚美, 鋤柄千穂
    • 学会等名
      名古屋大学ISEE共同利用集会「水圏クロロフィル蛍光に関する知識統合と研究戦略」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 北西部亜寒帯太平洋における天然植物プランクトン群集の強光応答戦略2018

    • 著者名/発表者名
      三野義尚、藤木徹一、鋤柄千穂、本多牧生、松本和彦、原田尚美
    • 学会等名
      H29年度OMIX(海洋混合学の創設)全体会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Phytoplankton strategy for coping with high-light stress in the NW subarctic Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Mino, T. Fujiki, C. Sukigara, M. C. Honda, K. Matsumoto, N. Harada
    • 学会等名
      Climate Change Cluster Colloquium 2017: AQUAFLUO II Chlorophyll Fluorescence in Aquatic Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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