海洋表層における硝化過程の変動要因

• 研究課題/領域番号: 26850115
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 水圏生産科学
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2015-2016); 東京大学 (2014)
• 研究代表者: 塩崎 拓平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 特任研究員 (90569849)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 硝化 / 窒素循環 / 基礎生産 / 北極海 / 海氷融解 / 海洋酸性化 / アンモニア酸化 / アンモニア古細菌 / amoA遺伝子 / 新生産 / アンモニウム塩 / 脱窒菌法 / 硝酸塩取り込み速度

研究成果の概要

本研究は海洋表層における硝化の窒素循環に与える影響を評価し、またその変動要因を明らかにすることを目的とした。太平洋熱帯域から北極海までの観測の結果、全ての海域で硝化は有光層で起こっていることが示された。特に亜熱帯貧栄養海域において植物プランクトンが消費する硝酸塩の半分以上が硝化の影響を受けていた。また硝化活性はこれまで知られていた光やアンモニウム塩濃度だけではなく、微量金属の供給量にも影響を受けている可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Basin-scale distribution of prokaryotic phylotypes in the epipelagic layer of the Central South Pacific Ocean during austral summer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tada, Y., T. Shiozaki, H. Ogawa, and K. Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 2 ページ: 145-158
  • DOI: 10.1007/s10872-016-0391-z
  • NAID: 120006415994
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distribution of mixotrophic nanoflagellates along the latitudinal transect of the central North Pacific (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, T. Shiozaki, F. Hashihama
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 2 ページ: 159-168
  • DOI: 10.1007/s10872-016-0393-x
  • NAID: 40021131552
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nitrification and its influence on biogeochemical cycles from the equatorial Pacific to the Arctic Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuhei Shiozaki, Minoru Ijichi, Kazuo Isobe, Fuminori Hashihama, Ken-ichi Nakamura, Makoto Ehama, Ken-ichi Hayashizaki, Kazutaka Takahashi, Koji Hamasaki, Ken Furuya
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: - 号: 9 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/ismej.2016.18
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Why is Trichodesmium abundant in the Kuroshio? (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., S. Takeda, S. Itoh, T. Kodama, X. Liu, F. Hashihama, K. Furuya
  • 雑誌名: Biogeosciences 巻: 12 号: 23 ページ: 6931-6943
  • DOI: 10.5194/bg-12-6931-2015
  • NAID: 120006986819
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nitrogen fixation and the diazotroph community in the temperate coastal region of the northwestern North Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., T. Nagata, M. Ijichi, K. Furuya
  • 雑誌名: Biogeosciences 巻: 12 号: 15 ページ: 4751-4764
  • DOI: 10.5194/bg-12-4751-2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nitrogen isotope ratios of nitrate and N* anomalies in the subtropical South Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, C., A. Makabe, T. Shiozaki, S. Toyoda, O. Yoshida, K. Furuya, N. Yoshida
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 16 号: 5 ページ: 1439-1448
  • DOI: 10.1002/2014gc005678
  • NAID: 120006311880
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Size-fractionated primary production in the Kuroshio Extension and adjacent regions in spring. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishibe, Y., K. Takahashi, T. Shiozaki, S. Kakehi, H. Saito, and K. Furuya
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 71 号: 1 ページ: 27-40
  • DOI: 10.1007/s10872-014-0258-0
  • NAID: 40020352253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal dynamics of nitrogen fixation and the diazotroph community in the temperate coastal region of the northwestern North Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., T. Nagata, M. Ijichi, K. Furuya
  • 雑誌名: Biogeosciences Discussions 巻: 12 ページ: 865-889
  • DOI: 10.5194/bgd-12-865-2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seasonal variations of unicellular diazotroph groups A and B, and Trichodesmium in the northern South China Sea and neighboring upstream Kuroshio Current (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., Y.-L. L. Chen, Y.-H. Lin, Y. Taniuchi, D.-S. Sheu, K. Furuya, H.-Y. Chen
  • 雑誌名: Continental Shelf Research 巻: 80 ページ: 20-31
  • DOI: 10.1016/j.csr.2014.02.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale impact of the island mass effect through nitrogen fixation in the western South Pacific Ocean (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., T. Kodama, K. Furuya
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 41 号: 8 ページ: 2907-2913
  • DOI: 10.1002/2014gl059835
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heterotrophic bacteria as major nitrogen fixers in the euphotic zone of the Indian Ocean (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., M. Ijichi, T. Kodama, S. Takeda, K. Furuya
  • 雑誌名: Global Biogeochemical Cycles 巻: 28 号: 10 ページ: 1096-1110
  • DOI: 10.1002/2014gb004886
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 植物プランクトンブルーム研究の新展開 -海洋生物生産への地球温暖化の影響予測に関わるキープロセス- (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩崎拓平
  • 雑誌名: 遺伝 巻: 68(6) ページ: 509-513
• [学会発表] Cluster III nifH-harboring microbes dominated diazotroph communities in the Chukchi Sea (western Arctic Ocean) (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuhei Shiozaki, Amane Fujiwara, Minoru Ijichi, Naomi Harada, Shigeto Nishino, Shinro Nishi, Toshi Nagata, Koji Hamasaki
  • 学会等名: Arctic Science Summit Week 2017
  • 発表場所: プラハ, チェコ
  • 年月日: 2017-04-06
  • 国際学会
• [学会発表] New perspectives on nitrogen cycling and phytoplankton phenology in the Arctic Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuhei Shiozaki
  • 学会等名: Japan-Norway Arctic Science & Innovation Week
  • 発表場所: 東京国際交流館プラザ平成(東京都江東区)
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] 窒素固定生物群集組成によって決定される貧栄養海域の生物ポンプ効率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塩崎拓平, Lasse Riemann, Deniz Bombar, 齊藤宏明, 佐藤光秀, 児玉武稔, 橋濱史典, 浜崎恒二, 古谷研
  • 学会等名: 日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 北太平洋赤道域から北極海における硝化とその生物地球化学的循環への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塩崎拓平, 伊知地稔, 磯部一夫, 橋濱史典, 中村賢一, 江濱誠, 林崎健一, 高橋一生, 浜崎恒二, 古谷研
  • 学会等名: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「太平洋南北断面観測による生物地球化学・生態系の統合研究」
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所(千葉県柏市)
  • 年月日: 2016-02-19
• [学会発表] New perspectives on nitrogen cycling in the Arctic Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T.
  • 学会等名: Workshop "Biogeochemical studies in the Siberian Shelf Seas"
  • 発表場所: GEOMAR (Kiel, Germany)
  • 年月日: 2016-01-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New ocean provinces characterized by island mass effect through nitrogen fixation (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., T. Kodama, S. Takeda, S. Itoh, X. Liu, F. Hashihama, K. Furuya
  • 学会等名: International symposium "Developing New Ocean Provinces on Their Biogeochemistry and Ecosystems"
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
  • 年月日: 2015-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] 北太平洋の新生産における硝化の影響とアンモニア酸化細菌・古細菌の動態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩崎拓平, 伊知地稔, 磯部一夫, 橋濱史典, 中村賢一, 江濱誠, 林崎健一, 高橋一生, 浜崎恒二, 古谷研
  • 学会等名: 日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京都, 東京海洋大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-25
• [学会発表] Why does Trichodesmium become abundant in the Kuroshio? (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, T., S. Takeda, S. Itoh, T. Kodama, X. Liu, F. Hashihama, K. Furuya
  • 学会等名: ASLO Aquatic Sciences Meeting
  • 発表場所: Granada, Spain
  • 年月日: 2015-02-22 – 2015-02-27
• [学会発表] 窒素固定による島効果と海盆スケールの物質循環への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩崎拓平, 古谷研
  • 学会等名: 日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎県, 長崎大学
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-17
• [備考] 太平洋赤道域から北極海における硝化とその物質循環における影響
  • URL: http://ocean.fs.a.u-tokyo.ac.jp/shiozakiarticle2.html
• [備考] 海の砂漠にオアシスが形成されるメカニズム
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2014/20140430-1.html