| 研究課題/領域番号 |
19H04233
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
宮崎 雄三 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (60376655)
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| 研究分担者 |
鈴木 光次 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (40283452)
山下 洋平 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50432224)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 有機態窒素 / 大気エアロゾル / 窒素固定生物 / 反応性窒素 / アンモニア / 海洋窒素固定 / 海洋大気エアロゾル / 有機エアロゾル / シアノバクテリア |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気エアロゾル中の有機態窒素は気候変動に影響し、特に海洋上での生成は、海洋表層の微生物活動の影響を強く受け、大気－海洋間の窒素収支の理解においても鍵となる。しかし、有機態窒素の起源や生成量を支配する要因の多くは分かっていない。本研究は、複数の海域で同時に採取した大気と海水の試料を用い、元素分析や同位体測定、有機物組成の蛍光分析、さらに微生物パラメターの測定を統合し、詳細に比較することで、海洋上の大気有機態窒素エアロゾルの起源とその生成量を支配する海洋表層の微生物活動の要因 （量、組成、活性の変化）を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
亜熱帯北太平洋における研究船を用いた観測結果から、表層海水中の窒素固定生物によって生成された有機態窒素が海洋表面から大気に放出され、有機態窒素エアロゾルが生成するプロセスが初めて示唆された。実験室内での窒素固定生物培養-大気測定実験により、窒素固定生物の増殖に伴う有機態窒素の大気放出を実証した。さらに窒素固定生物の増殖後の衰退期に、高揮発性の有機態窒素が主に塩基性の気相成分として大気放出されることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海洋大気の反応性窒素については、人間活動等により放出され大気輸送の後、海洋や陸域へ沈着し海洋生態系に影響を与える成分として、これまで無機態窒素（硝酸やアンモニア）のみが考慮されてきた。本研究の成果から、海洋-大気間における反応性窒素の収支や海洋上の大気の酸性度・光化学反応場を理解する上で、時期や海域（特に貧栄養塩海域）によっては海洋表層の微生物活動、特に窒素固定生物の活動に由来する大気有機態窒素の放出・生成が重要であることが初めて示唆された。
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