海洋表層における微量元素の動態と生物利用能

2007 年度 実績報告書

• 研究領域: 海洋表層・大気下層間の物質循環リンケージ
• 研究課題/領域番号: 18067006
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武田 重信 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (20334328)
• 研究分担者: 小畑 元 東京大学, 海洋研究所, 准教授 (90334309)
• キーワード: 海洋科学 / 地球化学 / 大気海洋相互作用 / 微量元素 / 海洋生態 / 鉄 / 黄砂 / 植物プランクトン

研究概要

黄砂標準試料を用いた溶解実験を行い、金属有機配位子が黄砂中の鉄の溶解に与える影響を調べた。10℃、24時間で溶解した黄砂中の鉄の量は、モデル配位子であるデスフェリオキサミン等を人工海水に添加した系と、無添加系の間で有意な差は認められず、また人工海水と西部北太平洋亜寒帯域表層より採取した天然濾過海水の間にも明瞭な違いがみられなかった。従って、海水中の金属有機配位子の存在が黄砂からの鉄の溶解を直ちに著しく促進する可能性はそれほど大きくないと考えられたが、海洋表層に降下した黄砂粒子は表層に数週間滞留するため、今後より長い時間スケールでの影響を把握する必要がある。
南太平洋およびタスマン海の表層において、鉄、アルミニウム、マンガンの分布を調べ、その相違から微量金属元素の海洋表層への供給過程を検討した。アルミニウムの分布は大気を経由して輸送される鉱物粒子の降下量に対応しているが、マンガンの分布については、むしろ沿岸堆積物から水平輸送される過程が重要であることを示していた。鉄については、タスマン海では大気を経由した輸送過程が、南太平洋亜熱帯域では沿岸からの水平方向の輸送過程が重要であることが示唆された。海洋表層においては、微量金属元素分布の比較が、その輸送過程に関する知見を深める上で重要であることが明らかになった。
東シナ海およびフィリピン海において、現場表層海水を用いた銅添加培養実験を実施し、植物プランクトンの増殖と銅有機配位子の生成に及ぼす影響を調べた。東シナ海では銅添加の24時間後に、銅有機配位子濃度の上昇とシアノバクテリアおよび小型真核植物プランクトンの細胞密度の増加が観察されたことから、海洋表層への銅などの金属供給に対して、プランクトン群集は有機配位子生成などの応答を示し、表層水中における微量金属元素の化学的形態やその生物利用能を変化させ得ることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Iron, manganese and aluminum in upper waters of the western South Pacific Ocean and its adjacent seas. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Obata
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 64 ページ: 233-245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for the grazing hypothesis: Grazing reduces phytoplankton responses of the HNLC ecosystem to iron enrichment in the western subarctic Pacific (SEEDS II). (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuda
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 63 ページ: 983-994
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron supply to the western subarctic Pacific: Importance of iron export from the Sea of Okhotsk. (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Nishioka
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 112, C10012 ページ: 1010292006004055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissolved aluminum, indium and cerium in the Japan Sea and the Sea of Okhotsk: Comparison to the marginal seas of the western North Pacific. (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Obata
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Ocean 112, C12003 ページ: 1010292006003944
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron regeneration and organic iron(III)-binding ligand production during in situ zooplankton grazing experiment. (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sato
  • 雑誌名: Marine Chemistry 106 ページ: 471-488
  • 査読あり
• [学会発表] Biogeochemical responses of planktonic ecosystems during three meso-scale iron enrichment experiments in the subarctic North Pacific (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Takeda
  • 学会等名: PICES Sixteenth Annual Meeting(PICES XVI)
  • 発表場所: Victoria, BC, Canada
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] Response of subarctic Pacific phytoplankton to the addition of simulated Asian mineral dust (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Takeda
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Asian Dust and Ocean EcoSystem(ADOES)
  • 発表場所: Shangrila, Yunnan Province, China
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] 親潮域・混合域における春季植物プランクトンブルーム期間中の溶存鉄の存在形態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 近藤能子
  • 学会等名: 2007年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 琉球大学工学部
  • 年月日: 2007-09-26