| 研究課題/領域番号 |
20K23369
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
栗栖 美菜子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 研究員 (80880864)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 鉄安定同位体 / 植物プランクトン / エアロゾル / 人為起源 / 鉄 / 安定同位体比 / 珪藻 / 培養実験 / 海水 / 同位体比 / 海洋大気 / 人為起源鉄 / 鉄安定同位体比 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄は海洋の植物プランクトンに必須の微量元素であり、プランクトンによる生産を通して炭素循環や気候変動にも影響を及ぼしうる。鉄の供給源として、大気を介して供給される鉱物塵中の鉄が重要視されてきたが、近年では人為的に排出される燃焼起源鉄の影響の大きさも示唆されている。しかし燃焼起源鉄が海水へ移行した後、プランクトンの増殖につながるかどうかの観測例はない。そこで、本研究では燃焼起源鉄が持つ特異的な鉄安定同位体比を指標として用いて、異なる起源の鉄を含む大気中粒子(エアロゾル)を添加してプランクトンの室内培養実験を行い、燃焼起源鉄の生物利用性の定量的評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
鉄の不足は海洋の植物プランクトンの生産性を制限する原因のひとつである。本研究では、鉄供給源のうち、人間が大気中に排出したエアロゾル中の鉄を植物プランクトンが利用できるのか、それに伴う鉄安定同位体比の変化の定量的評価を目的とした。そのために室内培養実験を行い、珪藻を含む海水に起源の明らかなエアロゾルを添加し、珪藻の増殖度合いや安定同位体比の変化を定量した。
その結果、鉱物粒子・人為起源粒子ともに珪藻の増殖を引き起こし、生物が利用可能であることが確かめられた。同位体分析の結果からは、鉄の起源の違いに関わらず、珪藻は海水に対して高い同位体比を示し、珪藻が重い同位体を選択的に取り込むことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海洋における鉄の不足は、植物プランクトンの増殖を制限することで、海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼし、ひいては大気中の二酸化炭素濃度などの変動を介して、気候変動にも関わる。そのため、鉄がどこからどのように供給されて、生物の増殖に寄与しているかを知ることが海洋化学の目標の一つとなっている。本研究で得られた、鉄の取り込み機構の定量的な情報は、今後天然環境における鉄の取り込み機構を包括的に理解し、例えば数値モデルなどを用いて全球的な鉄循環・炭素循環の推定をする上で重要となる。
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