| 研究課題/領域番号 |
20K04765
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室) |
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研究代表者 |
長濱 祐美 茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, 主任研究員 (00618506)
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| 研究分担者 |
石川 由紀 (石渡由紀) 茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 特命研究員 (90865958)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 霞ヶ浦 / 北浦 / 牛久沼 / 植物プランクトン / 炭素・窒素安定同位体比 / 脂肪酸組成 / 分解特性 / 珪藻 / 有機物動態 / 底泥 / 安定同位体比 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
流入河川の水質が改善してきた一方で，湖沼水質の改善状況は横ばいである。この問題に対し，本研究では，湖沼の内部生産を担う植物プランクトンと，湖底堆積有機物の質的動態に着目したアプローチで解決を試みる。異なる植物プランクトンの種類によって産生された有機物に着目し，湖底に沈降する有機物と堆積している有機物とを別個にとらえることで，底泥中における生産起源ごとの有機物動態を明らかにする。湖沼生態系に対し内部負荷の影響が大きいこと，ならびに，底生生態系の影響が大きいことを鑑みれば，本研究結果は，健全な水環境創出のためのブレイクスルーになると期待できる。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、異なる植物プランクトンの種類によって産生された有機物に着目し、湖底に沈降する有機物と堆積している有機物を別個にとらえて、底泥中における生産起源ごとの有機物動態を明らかにすることである。
初年度（2020年度）は、研究計画１のうち、植物プランクトン群集と炭素・窒素安定同位体比ならびに脂肪酸組成の関係についての解明を試み、課題として、植物プランクトンの脂肪酸組成の安定的な分析が行えないことが明らかとなった。2021年度は出産・育児のための一年間研究を中断し、2022年度に再開した。2022年度は、2020年度の課題解決を試みた。環境水中の脂肪酸組成分析結果は、既往研究で対象としている植物プランクトン種類に特徴的なマーカー脂肪酸を安定して検出することができなかった。そこで、植物プランクトンの単離・培養を行った結果、室内で培養した植物プランクトンについては、種類ごとに明瞭な差を得ることができた。このことから、環境水の前処理方法および濃縮方法の検討が必要であることが示された。
また、前述した脂肪酸による有機物の起源試験が進まない状況を鑑み、湖水中の有機物の種類について、分解特性のアプローチから検討を開始した。その結果、霞ヶ浦および北浦の湖水については、懸濁態有機物のほとんどが易分解性有機物であり、溶存態有機物のほとんどが難分解性有機物であることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究計画１のうち、形態学的知見からの植物プランクトン群集の解明ならびに、過去データとの比較は良く行われ、学会発表等の業績を残すことができた。一方で、本研究で最も重要な鍵となる脂肪酸組成の分析が停滞していることから、（３）やや遅れている と評価した。植物プランクトンごとのマーカー脂肪酸の検出については、培養サンプルからは可能となったが、環境サンプルから明らかにすることは難しかった。
脂肪酸組成の分析が軌道に乗らない状況を鑑み、他のアプローチとして分解試験を行った。こちらについては、植物プランクトン種類ごとの起源を明らかにすることはできないものの、もう少し荒い解像度で有機物の分解特性を明らかにすることができる。この成果を用いて学会発表を2件行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、環境水中の脂肪酸の安定分析について引き続き注力するとともに、当初の研究計画のとおり沈降する有機物の起源解明についての研究を遂行する。脂肪酸分析を行う分析機器の不具合については修繕を行ったため、今後引き続き分析を行っていく。
一方で、脂肪酸分析が軌道に乗らないことを鑑み、堆積した有機物ならびに沈降した有機物の分解特性についての知見の蓄積を検討する。
沈降する有機物の起源解析について、セジメントトラップを作成し、河口域を中心にサンプリングを行うとともに、底泥中の堆積有機物についての分析も実施する。また、採取した沈降物の炭素・窒素安定同位体比ならびに脂肪酸組成について安定的に測定できるよう、確認する。
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