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海洋における易分解性溶存有機態リンの供給・消費過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K24396
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1101:環境解析評価、環境保全対策およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

山口 珠葉  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(横浜), 研究員 (30845293)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード貧栄養海域 / リン / 溶存有機物 / アルカリフォスファターゼ
研究開始時の研究の概要

広大な面積を占める亜熱帯海域は栄養の乏しい「海の砂漠」と呼ばれるが、海洋全体でみるとその生物生産は高く、従って食物連鎖の起点となる微生物がどのように貧栄養な環境に適応しているかを解明することは重要な課題である。そこで本研究は生物の必須元素であるリンに焦点をあて、課題解明の鍵として亜熱帯海域で枯渇する無機態のリン化合物の代わりとなる有機態のリン化合物に着目した。現場海洋での培養実験や酵素活性測定、遺伝子解析などを通じて、この有機態リンの代替栄養源としての重要性、生成・分解過程にかかわる微生物種等について明らかにすることで、貧栄養環境における微生物の生存戦略をより深く理解できると期待される。

研究成果の概要

易分解性溶存有機態リン(LDOP)は、栄養塩の乏しい海洋環境において生物生産を支える重要な化合物の一つである。本研究は、このLDOPが環境中へ供給される生物学的プロセスの一つとして、微小動物プランクトンの捕食による影響を初めて実証した。加えて、この捕食行動に伴うLDOP供給は現場濃度の変動を十分説明できるほど大きかったことから、LDOP動態そのものにおいても重要なプロセスであ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

海洋における溶存有機物、とりわけLDOPの動態については未だ不明な点が多いことから、その供給プロセスにおける微小動物プランクトンの捕食の重要性を定量的に評価したことで、その起源に迫る新規知見が得られた。一般に「海の砂漠」と称される貧栄養海域ではあるが、その全球的な生物生産の規模は大きく、今回それを支える栄養塩動態の一端が明らかになったことで、将来的に持続可能なよりよい海洋利用へ繋がると期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Longitudinal and Vertical Variations of Dissolved Labile Phosphoric Monoesters and Diesters in the Subtropical North Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tamaha、Sato Mitsuhide、Hashihama Fuminori、Kato Haruka、Sugiyama Takanori、Ogawa Hiroshi、Takahashi Kazutaka、Furuya Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.570081

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphate diester utilization by marine diazotrophs Trichodesmium erythraeum and Crocosphaera watsonii2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T、Sato M、Gonda N、Takahashi K、Furuya K
    • 雑誌名

      Aquatic Microbial Ecology

      巻: 85 ページ: 211-218

    • DOI

      10.3354/ame01951

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basin-scale variations in labile dissolved phosphoric monoesters and diesters in the central North Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Tamaha Yamaguchi, Mitsuhide Sato, Fuminori Hashihama, Makoto Ehama, Takuhei Shiozaki, Kazutaka Takahashi, and Ken Furuya
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 3058-3072

    • DOI

      10.1029/2018jc014763

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Stimulated phosphorus utilization of microbes by zinc and iron addition in the western North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tamaha、Takahashi Kazutaka、Sato Mitsuhide、Furuya Ken
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海産窒素固定性シアノバクテリアにおけるリン酸ジエステル利用能2019

    • 著者名/発表者名
      山口珠葉・佐藤光秀・権田夏月・高橋一生・古谷 研
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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