| 研究課題/領域番号 |
21K21341
|
|---|
| 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 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
小林 香苗 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), Young Research Fellow (20908264)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 硝化 / 脱窒 / 嫌気的アンモニウム酸化 / 安定同位体比 / 窒素循環 / 深海堆積物 / アナモックス / 窒素安定同位体比 / 酸素安定同位体比 / 安定同位体 / 深海底 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
窒素循環の理解は，窒素化学肥料の使用や，化石燃料の燃焼など人為的な窒素負荷の環境への影響把握のために重要である。窒素負荷に対して生態系は，硝化・脱窒・嫌気的アンモニウム酸化という３つの微生物代謝過程で応答する。この３つのプロセスが共存する環境において，個々の反応速度，共存・競争関係を考慮した定量的な動態の把握は非常に困難である。本研究では，実環境中の窒素化合物の濃度，窒素・酸素安定同位体比の情報と新規多重同位体標識培養実験を組み合わせ，共存するプロセスの個別の反応速度を求める。本手法の確立により，環境中の窒素除去速度および温室効果ガス一酸化二窒素の生成量を定量的に把握することを可能にする。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では硝化・脱窒・アナモックスの３つの微生物代謝が共存する深海表層堆積物を対象として、窒素化合物の濃度・同位体測定と菌叢解析、そして同位体標識培養実験を組み合わせて、共存する３つのプロセスの鉛直分布と個別の反応速度を求めることに取り組んだ。水深や有機物沈降量が異なる相模湾、深海平原、伊豆小笠原海溝から複数の堆積物を採取した。窒素代謝に関わる微生物の鉛直分布の情報と、堆積物の間隙水の溶存酸素濃度や栄養塩濃度、有機物濃度の情報と組み合わせることによって、それぞれの海域での微生物分布の特徴とともに、それぞれのプロセスによる窒素フラックスについて知見を得ることができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
深海堆積物中の微生物系が駆動する無機窒素循環の評価を通じて、グローバルな深海底における窒素除去評価の基盤的データを得ることができた。また、本研究では新たな取り組みとして地球化学分析（各種窒素化合物の濃度および安定同位体組成）と、微生物の分子生態解析（群集構造および窒素代謝機能遺伝子）を組み合わせて、これまで未解明であった深海堆積物中の窒素代謝微生物の鉛直分布と物質フラックスの両方を求めて深海底における物質循環を議論する足がかりとなると考えられる。
|
