リン酸の酸素安定同位体比を指標とする海洋一次生産とリン循環の研究方法論の確立

• 研究課題/領域番号: 25550010
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮島 利宏 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (20311631)
• 研究分担者: 渡邉 敦 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (00378001)
• 連携研究者: 梅澤 有 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科, 准教授 (50442538)
• 研究協力者: Ferrera Carissa M. ; 森本 直子 ; 栗原 晴子 ; San Diego-McGlone Maria Lourdes ; 中村 隆志
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: リン / 酸素安定同位体比 / 沿岸海洋生態系 / 富栄養化 / 同位体分別 / 起源解析 / 熱帯海洋 / サンゴ / 物質循環 / 酸素同位体比 / 沿岸海洋 / 外部負荷 / 生態系モデル

研究成果の概要

水域における富栄養化の最も重要な要因の一つであるリンの動態と供給源を解明する有力な手法として、リン酸の酸素安定同位体比を指標とする方法を熱帯沿岸海域に初めて導入し，適用した。熱帯沿岸海域における主要な一次生産者である造礁サンゴ、海草、大型藻類、プランクトンの代謝が環境中のリン酸酸素安定同位体比に及ぼす影響を実験的に定量評価した。また事例研究として、フィリピン北部の富栄養化した内湾域に本法を適用し、富栄養化が持続している主要な原因が漁業規制実施前に投入され堆積物中に蓄積されたリンの溶出回帰に求められることを立証した。

研究成果

• [国際共同研究] フィリピン大学海洋科学研究所(フィリピン)
• [雑誌論文] Variation in oxygen isotope ratio of dissolved orthophosphate induced by uptake process in natural coral holobionts (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferrera CM. Miyajima T, Watanabe A, Umezawa Y, Morimoto N, San Diego-McGlone, ML, Nadaoka K
  • 雑誌名: Coral Reefs 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1007/s00338-015-1378-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Phosphorus as a driver of nitrogen limitation and sustained eutrophic conditions in Bolinao and Anda, Philippines, a mariculture-impacted tropical coastal area (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferrera CM, Watanabe A, Miyajima T, San Diego-McGlone ML, Morimoto N, Umezawa Y, Herrera E, Tsuchiya T, Yoshikai M, Nadaoka K
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 105 号: 1 ページ: 237-248
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.02.025
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 安定同位体技術を利用した異地性流入評価における最近の展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮島利宏
  • 雑誌名: 水環境学会誌 巻: 35 ページ: 225-230
• [学会発表] Nitrogen limitation due to mariculture-derived phosphorus and the recurring incidence of algal blooms in Bolinao and Anda, Pangasinan, Philippines (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferrera, C.M., Watanabe, A., Miyajima, T., San-Diego McGlone, M.L., Morimoto, N., Umezawa, Y., Herrera, E., Tsuchiya, T., Yoshikai, M., Nadaoka, K.
  • 学会等名: The 17th International Conference on Harmful Algae
  • 発表場所: Florianpolis, Brazil
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Tracing the sources and evaluating the cycling of phosphate using δ18Op in a eutrophic tropical mariculture area (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferrera, C.M., Miyajima, T., Watanabe, A., Umezawa, Y., San-Diego McGlone, M.L., Morimoto, N., Nadaoka, K.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Tracing the sources and evaluating the cycling of phosphate using δ18Op in a eutrophic tropical mariculture area (2016)
  • 著者名/発表者名: Charissa M. Ferrera, Toshihiro Miyajima, Atsushi Watanabe, Yu Umezawa, Maria Lourdes San Diego-McGlone, Naoko Morimoto, Kazuo Nadaoka
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Sustained eutrophic conditions in mariculture areas of Bolinao and Anda, Philippines as seen using biogeochemical indices including oxygen isotope of phosphate (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferrer, C.M., Miyajima, T., San-Diego McGlone, M.L., Morimoto, N., Umezawa, Y., Herrera, E., Tsuchiya, T., Yoshikai, M., Nadaoka, K., Watanabe, A.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2016
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial distribution of oxygen and hydrogen isotope ratios of seawater in the nascent Kuroshio of Lamon Bay (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, A., Miyajima, T., Villanoy, C., San-Diego McGlone, M.L., Gordon, A.L.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2016
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸の酸素安定同位体比を含む生物地球化学的指標を用いたフィリピン・ボリナオおよびアンダ沿 岸の養殖海域における継続的な富栄養化状態の原因解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: Charissa M. Ferrera、宮島利宏、Maria Lourdes San Diego-McGlone、森本直子、梅澤有、Eugene Herrera、土屋匠、吉開仁哉、灘岡和夫、渡邉敦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] Dynamics of the uptake of nitrate and phosphate of three coral species in the subtropical and tropical Western Pacific following nutrient enrichment (2014)
  • 著者名/発表者名: Charissa Ferrera, Atsushi Watanabe, Toshihiro Miyajima, Yu Umezawa, Naoko Morimoto, Kazuo Nadaoka
  • 学会等名: 2014 Asia-Pacific Coral Reef Symposium
  • 発表場所: Howard Hotel, Kenting, Taiwan
  • 年月日: 2014-06-29
• [学会発表] Variation in the oxygen isotope ratio of dissolved orthophosphate induced by uptake process by natural hermatypic corals (2014)
  • 著者名/発表者名: Charissa M. Ferrera, Atsushi Watanabe, Naoko Morimoto, Yu Umezawa, Kazuo Nadaoka, Toshihiro Miyajima
  • 学会等名: 2015年日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2014-05-27