| 研究課題/領域番号 |
21H03592
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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 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
武田 重信 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)
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| 研究分担者 |
塩崎 拓平 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (90569849)
近藤 能子 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40722492)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 海洋生態 / 窒素循環 / 微量金属 / 植物プランクトン / 硝化微生物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
外洋の亜表層における微量金属元素および栄養塩分布の高分解能測定とプランクトン群集の窒素代謝に関する船上培養実験を行い、微量栄養素である鉄などの化学物質の動態と光環境が、植物プランクトンからの亜硝酸塩の細胞外放出や、微生物群集による硝化作用に複合的な影響を及ぼし、亜硝酸塩極大層の形成を始めとする海洋亜表層の窒素循環を制御しているとの仮説検証に取り組む。現場の窒素循環に果たす微量栄養素の役割をより明確に理解することで、外洋域における海洋生物生産の再評価に資するとともに、地球環境変動に対する海洋生態系と物質循環の応答予測の高度化に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
外洋の亜表層において微量栄養素である鉄、銅、亜鉛の動態と光環境が、植物プランクトンからの亜硝酸塩の細胞外放出や、微生物群集による硝化作用に複合的な影響を及ぼし、亜硝酸塩極大層の形成を始めとする亜表層の窒素循環を制御しているとの仮説の検証に取り組んだ。西部北太平洋の北緯20、30、41度において、栄養塩、微量金属、植物プランクトン、微生物群集の詳細な鉛直分布を調べた結果、微生物群集によるアンモニア酸化と亜硝酸酸化の不均衡が亜硝酸塩蓄積の主な要因になっていることが明らかになった。但し、鉄欠乏ストレスを受けた植物プランクトンからの亜硝酸塩の放出もある程度寄与している可能性が考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、亜硝酸塩極大層の形成要因を始めとする窒素循環機構について新たな知見が得られたことから、有光層内の硝化作用を含めた海洋窒素循環の理解が前進した。今後、海洋亜表層における生物窒素代謝の変動メカニズムを適切に評価することで、海洋の新生産の見積もり値が更新されて、海洋における窒素収支のアンバランスに対して新たな解釈が与えられるものと考えられる。また、グローバルな物質循環・生態系モデルに本研究で得られた成果を組み込むことによって、海洋の窒素および微量金属の循環過程と生物相互作用を精度良く再現できるようになり、地球温暖化に伴う海洋生態系の応答・変化の予測にも貢献することが期待される。
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