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高緯度北極氷河後退域における硝化特性の遷移とその気候変動応答の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26304018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分海外学術
研究分野 生態・環境
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2016-2018)
国立研究開発法人 農業環境技術研究所 (2014-2015)

研究代表者

林 健太郎  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, ユニット長 (70370294)

研究協力者 内田 雅己  
早津 雅仁  
Loonen Maarten J.J.E.  フローニンゲン大学
田邊 優貴子  
小野 圭介  
藤嶽 暢英  
浅野 眞希  
藤谷 博嗣  
服部 祥平  
白水 貴  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード硝化 / 高緯度北極 / 氷河後退域 / 窒素循環 / 陸域 / 細菌 / 古細菌 / 鳥類営巣地
研究成果の概要

高緯度北極に位置するスバールバル諸島ニーオルスン近郊において,氷河後退域土壌の硝化特性(アンモニア酸化ポテンシャルおよび硝化微生物フロラ)の実態解明および環境操作応答について調査を行った.高緯度北極の未熟な土壌でも硝化が起きていることを明らかにしつつ,融雪・融水のかく乱やデブリの影響を受けやすい氷河後退域におけるクロノシーケンス法の適用の困難さ,オープントップチャンバーにより0.5℃前後の加温効果が得られることなどの今後の調査に資する情報が得られた.また,海鳥営巣崖下の崖錐土壌がきわめて高く正の温度応答を示す硝化能と脱窒能を有し,現場において一酸化二窒素の放出が起こりうることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

未熟で物質循環が遅いと考えられている高緯度北極の土壌も硝化能を有し,窒素循環の駆動に寄与することが明らかとなった.特に海鳥営巣の影響を受ける有機質土壌はきわめて高い硝化能を示し,また,20℃という現地では起こりがたい高温に対して10℃よりも顕著に高い値を示した.これは,将来の温暖化が高緯度北極土壌の硝化を促進し,窒素循環ひいては生態系の物質循環に大きな影響を及ぼす可能性を示す重要な知見である.

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University of Groningen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Arctic Centre, University of Groningen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] フローニンゲン大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] フローニンゲン大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Seabird-affected taluses are denitrification hotspots and potential N2O emitters in the High Arctic2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kentaro、Tanabe Yukiko、Ono Keisuke、Loonen Maarten J. J. E.、Asano Maki、Fujitani Hirotsugu、Tokida Takeshi、Uchida Masaki、Hayatsu Masahito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35669-w

    • NAID

      120007127905

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristics of ammonia oxidation potentials and ammonia oxidizers in mineral soil under Salix polaris-moss vegetation in Ny-Alesund, Svalbard2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K., Shimomura Y., Morimoto S., Uchida M., Nakatsubo T., Hayatsu M.
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: 39 号: 4 ページ: 725-741

    • DOI

      10.1007/s00300-015-1829-2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高緯度北極・スバールバル諸島・ニーオルスンの海鳥営巣地におけるアンモニア酸化細菌の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      早津雅仁・多胡香奈子・王勇・内田雅己・林健太郎
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Passive warming experiment on nitrification properties of soils in the foreland of East Brogger Glacier near Ny-Alesund, Svalbard2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Tanabe Y, Ono K, Asano M, Hattori S, Uchida M, Hayatsu M
    • 学会等名
      第9回極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Very high nitrification and denitrification potentials of soils on the talus under a kittiwake-cliff in Ny-Alesund2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Tanabe Y, Ono K, Loonen MJJE, Uchida M, Tago K, Hayatsu M
    • 学会等名
      Svalbard Science Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bird rookeries: A hotspot of N2O emissions in the High Arctic2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Tanabe Y, Ono K, Loonen MJJE, Uchida M, Hayatsu M
    • 学会等名
      nternational Workshop on N2O Emissions in Various Ecosystems: Site-Based Research and Global Synthesis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海鳥営巣崖下の崖錐土壌の高い脱窒能:スバールバル諸島ニーオルスン近郊の事例2017

    • 著者名/発表者名
      林健太郎・田邊優貴子・小野圭介・Maarten J.J.E. Loonen・浅野眞希・藤谷拓嗣・内田雅己・早津雅仁
    • 学会等名
      第8回極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ammonia oxidation potentials and ammonia oxidizers of topsoil under moss–polar willow vegetation in Ny-Ålesund2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Shimomura Y, Morimoto S, Uchida M, Nakatsubo T, Hayatsu M
    • 学会等名
      Ny-Ålesund Seminar
    • 発表場所
      Fram Centre, Tromsø, Norway
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高緯度北極ミツユビカモメ営巣崖の崖錐土壌の高い硝化・脱窒能2016

    • 著者名/発表者名
      林健太郎・田邊優貴子・小野圭介・Maarten JJE Loonen・内田雅己・早津雅仁
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スバールバルのコケ-キョクチヤナギ群落土壌の硝化・脱窒能および土壌理化学性との関係2015

    • 著者名/発表者名
      林健太郎・下村有美・森本晶・内田雅己・中坪孝之・早津雅仁
    • 学会等名
      第62回日本生態学会鹿児島大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スバールバルのツンドラ土壌の硝化・脱窒能および硝化微生物フロラ2014

    • 著者名/発表者名
      林健太郎・下村有美・森本晶・内田雅己・中坪孝之・早津雅仁
    • 学会等名
      第5回極域科学シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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