あらゆる環境のメタンの起源を推定するための炭素・水素安定同位体指標確立

• 研究課題/領域番号: 25701004
• 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: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 川口 慎介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 研究員 (50553088)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2015年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2014年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: メタン / 安定同位体 / 炭素同位体比 / 水素同位体比 / 生命の限界

研究成果の概要

地球生命（圏）の限界把握においてメタンの起源推定は有効な手段の一つであり，その指標として安定同位体比が用いられている。本研究では微生物培養実験により，安定同位体比の指標性を検証した。その結果，1)炭素同位体比は水素分圧に依存して変化する，2)水素分圧が高く増殖速度が速い場合には水素ガスの同位体比がメタンの水素同位体比に影響をおよぼす，3)増殖速度が遅い場合には水素分圧に寄らずメタンの水素同位体比はおおむね一定の値を示す，4)本培養と地質試料のメタンの水素同位体比は不一致である，ことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen and carbon isotope systematics in hydrogenotrophic methanogenesis under H2-limited and -enriched conditions: Implications for the origin of methane and its isotopic diagnosis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumura T., Kawagucci S., Saito Y., Matsui Y., Takai K., Imachi H.
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science. 巻: 3 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1186/s40645-016-0088-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrogen isotope systematics among H2-H2O-CH4 during the growth of the hydrogenotrophic methanogen Methanothermobacter thermoautotrophicus strain ΔH (2014)
  • 著者名/発表者名: S Kawagucci, M Kobayashi, S Hattori, K Yamada, Y Ueno, K Takai, and N Yoshida
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 142 ページ: 601-614
  • DOI: 10.1016/j.gca.2014.07.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [備考] メタン菌培養と水素同位体システマチクス
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/sugar/j/achievements/20141111/index.html