| 研究課題/領域番号 |
22KJ0192
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| 補助金の研究課題番号 |
21J21815 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分64040:自然共生システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
畠山 勇二 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 貧酸素水塊 / 沿岸域 / 粒状有機物 / 脂肪酸組成分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
沿岸域において粒状有機物を深度別に採取する現場実験および、養殖カキと付着生物の競争による粒状有機物収支を解明する給餌実験の２つの実験を基軸とし、得られた成果を粒状有機物の生産―消費―排泄―分解にかかる量や質の変化を解明する。これらを活用し、特に養殖場近辺の局所的な有機汚濁と酸素消費改善の手法を検討する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、沿岸域底層での貧酸素水塊形成に寄与する、粒状有機物に着目している。粒状有機物の沈降・分解過程での質的変化の解明による溶存酸素消費量推定の高精度化および局所的な有機物負荷が生じる養殖場における有機物動態(付着生物除去)による粒状有機物負荷削減効果の推定を目的に研究を遂行している。
2021年度は粒状有機物の沈降・分解過程での質的変化の解明のため、宮城県南三陸町志津川湾にて3季節(春、夏、秋)にわたり沈降有機物を採取する現場実験を行った。異なる水深帯(2m, 5m, 10mおよび18m)にセディメントトラップを1日間設置し沈降有機物を採取し、それらの酸素消費速度および脂肪酸含有量を算出した。その結果、いずれの季節も沈降有機物のPOCあたりの酸素消費速度、藻類が主に合成する多価不飽和脂肪酸含有量がともに水深方向に減少していくことが明らかになった。この結果から、沈降物中に含まれる藻類に代表される易分解性の有機物は浅海域の沈降過程でも分解され、それに伴い酸素消費活性も低下していくことが示唆された。既往の溶存酸素濃度のシミュレーションでは粒状有機物の分解・溶存酸素の消費は底層近傍のみでしか考慮されていないが、この結果から沈降過程での分解や各水塊での酸素消費を考慮することで溶存酸素濃度の予測がより高度化する可能性が考えられる。さらにこれまで有機物の分解性の評価指標として広く使用されてきたC/N比では深度方向の沈降物の組成変化は捉えられず、本研究で着目した脂肪酸が有機物の分解性を測る有用な指標であることを示した。
これらの成果について、2022年度に査読付論文(国内誌)に1編投稿し、さらにシンポジウム1件と学会発表(国内)1件を行った。また沿岸域の粒状有機物動態に関する試料採集・分析・解析等を補助し、共著として4本の学術論文(査読付、うち国際誌1編)を投稿、学会発表を3件実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該の実験結果に対し学術論文への掲載および口頭発表を行う等一定の成果を残すことができた点からおおむね順調に進展している判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
実験によって得られたデータをもとに粒状有機物の脂肪酸組成変化および粒状有機物による生産・消費を考慮した溶存酸素濃度のシミュレーションモデルを作成する。当報告書の報告データおよび今後実施するシミュレーションモデルの作成結果を踏まえ、国外誌を1編投稿する予定である。さらにカキ養殖場の付着物除去による摂餌ー排泄にかかる粒状有機物動態の変化を解明するための給餌実験を実施し、養殖場起源の沈降有機物の分解に関するシミュレーションにも応用する。
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