海洋溶存有機物プールの消長を決定づける微生物炭素ポンプのメカニズムと効率の解明

• 研究課題/領域番号: 24681002
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山下 洋平 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授 (50432224)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2012年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 海洋科学 / 生物地球化学 / 溶存有機物 / 微生物炭素ポンプ

研究成果の概要

海洋に存在する生物に難分解な溶存有機物は、地球表層における最大級の有機炭素プールを構成し炭素循環と密接に関わっているが、その生成機構は良く分かっていない。近年、海洋細菌による難分解性溶存有機物の生成機構として微生物炭素ポンプという新しい概念が提唱されたが、そのメカニズム解明および定量的評価には至っていない。
そこで、海洋細菌が生成する腐植様物質に着目し、本研究を実施した。その結果、生物に難分解な腐植様物質が海洋中深層に蓄積している可能性を示唆した。また、微生物炭素ポンプの定量的評価が可能な培養実験を確立・提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of dissolved organic matter in fjord ecosystems: Contributions of terrestrial dissolved organic matter in the deep layer (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y., L.S. McCallister, B.P. Koch, M. Gonsior, and R. Jaffe
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science 巻: 159 ページ: 37-49
  • DOI: 10.1016/j.ecss.2015.03.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial variation in the origin and reactivity of dissolved organic matter in Oregon-Washington coastal waters (2015)
  • 著者名/発表者名: LU, Y., J.W. EDMONDS, Y. YAMASHITA, B. ZOU, A. JAEGGE, and M. BAXLEY
  • 雑誌名: Ocean Dynamics 巻: 65 号: 1 ページ: 17-32
  • DOI: 10.1007/s10236-014-0793-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of humic-like fluorescent dissolved organic matter in the Japan Sea (2014)
  • 著者名/発表者名: TANAKA, K., K. KUMA, K. HAMASAKI, and Y. YAMASHITA
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 5292-5292
  • DOI: 10.1038/srep05292
  • NAID: 120005465520
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dissolved organic matter dynamics in the oligo/meso-haline zone of wetland-influenced coastal rivers (2014)
  • 著者名/発表者名: MAIE, N., S. SEKIGUCHI, A. WATANABE, K. TSUTSUKI, Y. YAMASHITA, L. MELLING, K. CAWLEY, E. SHIMA, and R. JAFFE
  • 雑誌名: Journal of Sea Research 巻: 91 ページ: 58-65
  • DOI: 10.1016/j.seares.2014.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence characteristics of size-fractionated dissolved organic matter: Implications for a molecular assembly based structure? (2014)
  • 著者名/発表者名: Romera-Castillo, C., M. Chen, Y. Yamashita, and R. Jaffe
  • 雑誌名: Water Research 巻: 55 ページ: 40-51
  • DOI: 10.1016/j.watres.2014.02.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluating the distribution of terrestrial dissolved organic matter in a complex coastal ecosystem using fluorescence spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y., J.N. Boyer, and R. Jaffe
  • 雑誌名: Continental Shelf Research 巻: 66 ページ: 136-144
  • DOI: 10.1016/j.csr.2013.06.010
  • NAID: 120005343766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photobleaching as a factor controlling spectral characteristics of chromophoric dissolved organic matter in open ocean (2013)
  • 著者名/発表者名: YAMASHITA, Y., Y. NOSAKA, K. SUZUKI, H. OGAWA, K. TAKAHASHI and H. SAITO
  • 雑誌名: Biogeosciences 巻: 10 号: 11 ページ: 7207-7217
  • DOI: 10.5194/bg-10-7207-2013
  • NAID: 120005365915
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海洋学の10年展望（II）-日本海洋学会将来構想委員会化学サブグループの議論から- (2013)
  • 著者名/発表者名: 神田穣太, 石井雅男, 小川浩史, 小埜恒夫, 小畑元, 川合美千代, 鈴村昌弘, 本多牧生, 山下洋平, 渡邉豊
  • 雑誌名: 海の研究 巻: 22 ページ: 219-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] 太平月刊海洋における溶存腐植様蛍光物質の分布-北太平洋中層水による陸起源腐植物質輸送の可能性- (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下洋平
  • 雑誌名: 月刊海洋 巻: 44 ページ: 486-491
• [雑誌論文] Application of excitation emission matrix fluorescence monitoring in the assessment of spatial and seasonal drivers of dissolved organic matter composition : Sources and physical disturbance controls (2012)
  • 著者名/発表者名: Maie, N., Y. Yamashita, R. M. Cory, J. N. Boyer,R. Jaffe
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 27 ページ: 917-929
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋細菌単離株による溶存有機物の生成に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤周史, 多田雄哉, 鈴木光次, 山下洋平
  • 学会等名: 日本海洋学会 2015年度春季大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-25
• [学会発表] 日本海内部における腐植様蛍光物質の蓄積 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中和樹, 久万健志, 浜崎恒二, 山下洋平
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2014年度連合大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] DISTRIBUTIONS OF DISSOLVED LIGNIN IN THE WESTERN NORTH PACIFIC: IMPLICATION FOR TRANSPORTATION OF TERRIGENOUS DISSOLVED ORGANIC MATTER ACCOMPANIED WITH IRON (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, H., C. Lu, J. Nishioka, Y. Yamashita, R. Benner
  • 学会等名: 2014 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター（ホノルル）
• [学会発表] Quantitative and qualitative characteristics of chromophoric dissolved organic matter (CDOM) in thewestern North Pacific (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y., Y. Nosaka, K. Suzuki, H. Ogawa, K. Takahashi, and H. Saito
  • 学会等名: ASLO 2013 Aquatic Science Meeting
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center(USA)
  • 年月日: 2013-02-18
• [学会発表] Accumulation of humic-like fluorescent dissolved organic matter in the Japan Sea Proper Water (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., K. Kuma, K. Hamasaki, T. Nagata, Y. Yamashita
  • 学会等名: The 6th China-Japan-Korea IMBER symposium
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] 日本海における蛍光性溶存有機物の分布 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中和樹, 久万健志, 浜崎恒二, 永田俊, 山下洋平
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] 西部北太平洋における溶存有機物の光学的性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下洋平, 野坂裕一, 鈴木光次, 小川浩史, 高橋一生, 齊藤宏明
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2013年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
• [図書] Advances in the Physicochemical Characterization of Dissolved Organic Matter: Impact on Natural and Engineered Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Jaffe, R., K.M. Cawley, and Y. Yamashita
  • 総ページ数: 47
  • 出版者: American Chemical Society
• [備考]
  • URL: http://geos.ees.hokudai.ac.jp/yamashita/homu.html