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メタンを起点とする湖沼生態系:放射性炭素を用いた新しい評価法

研究課題

研究課題/領域番号 21J00787
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

浦井 暖史  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門生物地球化学センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードメタン / 放射性炭素 / 断層湖 / 炭素循環 / 同位体比 / 水圏生態系
研究開始時の研究の概要

海洋や湖沼では、深部堆積層からのメタン湧出が確認されているが、深部メタンが表層生態系に与える影響についてはほとんど知られていない。そこで本研究では、深部メタンの湧出が確認されている諏訪湖をモデルケースとし、深部メタンが湖水中に取り込まれる過程や諏訪湖の生態系に与える影響について、放射性炭素を測定することで定量的に評価することを目的とした。

研究実績の概要

本研究では、深部メタンの湧出が確認されている諏訪湖にて、深部メタンが湖水中に取り込まれる過程や諏訪湖の生態系に与える影響について、化合物レベル安定同位体比分析や放射性炭素測定等を用いた定量的な評価を目的としている。本年度は深部堆積層から湧出するメタンが炭素源として湖水に取り込まれる様相について研究を行った。
湖全体に対する深部メタンの影響を明らかにするため、諏訪湖内8か所にて表層水を、諏訪湖の主要流入河川4か所および唯一の流出河川1か所にて採水した。これらの湖水および河川水に含まれる溶存無機炭素に対して放射性炭素分析を実施した結果、深部メタンの湧出箇所が最も深部炭素の影響を受けていること、深部炭素の影響が湖内全体に伝搬していることが明らかとなった。
また、諏訪湖で採取したワカサギやオオクチバスなどの水生生物に対しても放射性炭素分析を行った結果、これらの魚にも深部炭素が約10~25%含まれていることが分かった。これらの結果から、諏訪湖内で湧出する深部メタンは、湖全体の溶存無機炭素に対する炭素源となっていること、諏訪湖の水圏生態系の炭素源としても10%以上が利用されていることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Origin of Deep Methane from Active Faults along the Itoigawa Shizuoka Tectonic Line between the Eurasian and North American Plates: 13C/12C and 14C/12C Methane Profiles from a Pull-Apart Basin at Lake Suwa2022

    • 著者名/発表者名
      Urai Atsushi、Takano Yoshinori、Matsui Yohei、Iwata Hiroki、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke、Miyabara Yuichi、Ohkouchi Naohiko、Park Ho-Dong
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 6 号: 7 ページ: 1689-1697

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.1c00392

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of planktonic coenzyme factor 430 in a freshwater lake: small-scale analysis for probing archaeal methanogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Urai Atsushi、Matsushita Makoto、Park Ho-Dong、Imachi Hiroyuki、Ogawara Miyuki、Iwata Hiroki、Kaneko Masanori、Ogawa Nanako O.、Ohkouchi Naohiko、Takano Yoshinori
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00450-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Application of methane-specific stable carbon and radiocarbon isotope measurements (δ13C & Δ14C) for ecology and biogeochemistry2022

    • 著者名/発表者名
      A. Urai, Y. Takano, Y. Matsui, N.O. Ogawa, Y. Yokoyama, N, Ohkouchi
    • 学会等名
      International symposium on isotope physiology, ecology, and geochemistry 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 断層湖堆積盆から湧出する深部メタンの起源と表層生態系への影響:糸魚川静岡構造線と中央構造線の交点のカーボンサイクル2022

    • 著者名/発表者名
      浦井暖史、高野淑識、松井洋平、岩田拓紀、宮入陽介、横山祐典、宮原裕一、大河内直彦、朴虎東
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 淡水湖表層水でのメタン生成プロセスの探索2021

    • 著者名/発表者名
      浦井暖史、松下慎、朴虎東、井町寛之、小河原美幸、岩田拓紀、金子雅紀、小川奈々子、大河内直彦、高野淑識
    • 学会等名
      日本有機地球化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 海洋研究開発機構生物地球化学センター

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/biogeochem/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究者向け紹介ページ

    • URL

      https://uraia4.wixsite.com/atsushi-urai

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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