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多雪寒冷地域の湿原生態系におけるメタン動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03351
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関北海道大学

研究代表者

福井 学  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60305414)

研究分担者 小島 久弥  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (70400009)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード湿原 / メタン / 温室効果ガス / メタン酸化細菌 / メタノール酸化細菌 / 雪 / 高層湿原 / 微生物 / 有機物分解 / メタン酸化 / 雪氷 / 微生物群集 / ゲノム / 代謝ネットワーク
研究成果の概要

メタンは同量の二酸化炭素よりも20倍以上高い強力な温室効果ガスとされている。特に、湿原(湿地)及び湖沼生態系は陸上土壌に比べて嫌気的環境が発達しやすいため、微生物学的メタン生成が卓越することになり、大気へメタン放出されると考えられて来た。本研究では国立公園尾瀬ケ原湿原をモデルとして、主要な担い手である微生物群集に着目してメタンの時空間的動態を解明することを目的とした。融雪期に発生するアカシボ中にはメタン酸化細菌の他に、鉄代謝関連微生物、さらに、メタン酸化の代謝産物を利用するメタノール酸化細菌から構成される微生物コンソーシアが存在し、メタン消費に寄与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタンは強力な温室効果ガスの一つであり、自然環境における動態を解明することは気候変動を予測する上で重要である。発生源対策が困難な湿原生態系において、融雪期に微生物によるメタンの消費を明らかにしたことで、大気中へのメタンフラックスを見積もる上でも学術的意義がある。さらに、メタンを消費する微生物コンソーシアの発見は、自然環境のみならず様々な環境からのメタン発生対策に資することが可能であり、社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] 尾瀬の赤褐色雪をつくるアカシボ粒子の顕微鏡観察2022

    • 著者名/発表者名
      藤原英史,福原晴夫,大高明史,小島久弥,福井 学,野原精一
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 80 ページ: 145-154

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.80.145

    • ISSN
      1880-7593
    • 年月日
      2022-03-31
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissimilatory microbial sulfur and methane metabolism in the water column of a shallow meromictic lake2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tomohiro、Kubo Kyoko、Kamei Yoshiharu、Kojima Hisaya、Fukui Manabu
    • 雑誌名

      Systematic and Applied Microbiology

      巻: 45 号: 3 ページ: 126320-126320

    • DOI

      10.1016/j.syapm.2022.126320

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methyloradius palustris gen. nov., sp. nov., a methanol-oxidizing bacterium isolated from snow2021

    • 著者名/発表者名
      Miyadera Takeshi、Kojima Hisaya、Fukui Manabu
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology

      巻: 203 号: 9 ページ: 5715-5721

    • DOI

      10.1007/s00203-021-02559-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of understory vegetation on soil bacterial communities and nitrogen cycling gene abundance in cool-temperate and sub-alpine forests along an elevational gradient2021

    • 著者名/発表者名
      Toshihide Hirao, Masanori Fujii, Nobuhiko Shigyo, Hisaya Kojima, Manabu Fukui
    • 雑誌名

      Pedobiologia

      巻: 87-88 ページ: 150746-150746

    • DOI

      10.1016/j.pedobi.2021.150746

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic methane production by planktonic microbes in lakes2019

    • 著者名/発表者名
      Khatun Santona、Iwata Tomoya、Kojima Hisaya、Fukui Manabu、Aoki Takuya、Mochizuki Seito、Naito Azusa、Kobayashi Ai、Uzawa Ryo
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 696 ページ: 133916-133916

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.133916

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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