| 研究課題/領域番号 |
22H00561
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分63:環境解析評価およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
角皆 潤 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50313367)
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| 研究分担者 |
山口 保彦 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 主任研究員 (50726221)
中川 書子 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70360899)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)
2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2023年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2022年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
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| キーワード | 酸素消費速度 / 貧酸素化 / 極微量安定同位体 / 沈降粒子 / 琵琶湖 / 伊勢湾 / 粒径 / 呼吸 / 酸素 / 水柱 / 堆積物 / 有機態炭素 / 同位体トレーサー法 / 粒径分画 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水環境中の酸素消費速度を水柱と堆積物のそれぞれに分けて実測することで、水環境中における酸素消費過程、特に沈降する有機物粒子が引き起こす水柱中の酸素消費過程の大きさの実態や、その大小を決めるメカニズムを解明し、貧酸素化の今後の推移を予測する。具体的には、琵琶湖や伊勢湾において各層採水と採泥を中心とした観測を実施する。そして、極微量安定同位体をトレーサーとする新手法を用いて、各試料の酸素消費速度を実測する。同時に各水環境に懸濁・溶存する有機物の量や特性を解明する。結果をもとに、各水環境において、水柱（沈降粒子）と堆積物のどちらが主要な酸素消費者となっているのか明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
観測 (各層採水と採泥) を実施した。調査海域として、滋賀県の琵琶湖と伊勢湾を中心としつつ、より貧栄養の十和田湖にも挑戦した。基本的な物理・化学パラメータを定量した他、一部の採水層について、クロロフィル量、総一次生産量を定量した。
さらに、琵琶湖と伊勢湾における各層採水試料について有機炭素・窒素量を、懸濁態と溶存態等に分けて定量化した他、有機物の詳細な特性を定量化し、これを元に有機物の分解性や無機化フラックスを水塊毎に算出した。
水柱酸素消費速度測定は前年度の手法を踏襲し、培養終了後の水の同位体比を超高精度分析し、単位体積あたりの水柱酸素消費速度を求めた。その際、培養期間の違いが酸素消費速度に与える影響を評価した。また、培養に伴う酸素消費速度の時間変化や、濾過操作に伴う酸素酸素消費速度の変化を利用して、酸素の還元剤として機能している有機物の量的・質的な情報を抽出した。さらに有光環境下で採取した試料について、無光環境下でも同時に培養し、光環境が酸素消費速度に与える影響を評価した。さらに琵琶湖では、同一試料の粒径を分けて酸素消費速度を測定し、粒径の変化が酸素消費速度に与える影響を評価した。さらに培養終了後の水試料について、有機物の定量およびその特性の解析を実施した。
伊勢湾では、上記の水柱観測と並行して、堆積物による酸素消費速度定量を実施した。これには水柱と同様の同位体トレーサーを用いた手法に加えて、従来型の酸素濃度センサーを用いた手法を併用して実施した。その上で、各水環境について、水柱 (沈降粒子) 中の有機物と堆積物中の有機物のどちらが主要な酸素還元剤として機能しているか、考察した。また、現場と同じ有光環境下の培養と、無光環境下の培養の酸素消費速度を比較し、光量が酸素消費速度に与える影響を定量的に評価した。研究結果をまとめ、論文を欧文誌に投稿した（現在査読中）。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
1: 当初の計画以上に進展している
理由
予定の観測項目を9割以上クリアした他、最終年度に予定している論文投稿を1年前倒しで実施出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定している残りの観測を実施する他、富栄養湖等における貧酸素化におよぼすメタンの影響が大きい可能性が出てきたので、申請時に予定していなかったが、これを一緒に定量化する。現在査読中の論文に関して、査読結果に基づき、必要な改訂を実施する。
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