| 研究領域 | 海底下の大河：地球規模の海洋地殻中の移流と生物地球化学作用 |
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| 研究課題/領域番号 |
20109005
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| 研究機関 | 独立行政法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
高井 研 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, プログラムディレクター (80359166)
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| 研究分担者 |
高橋 嘉夫 広島大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10304396)
山中 寿郎 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (60343331)
土岐 知弘 琉球大学, 理学部, 助教 (50396925)
中川 聡 北海道大学, 水産学研究科, 准教授 (70435832)
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| キーワード | 熱水循環 / 海底下の大河 / 酸化還元状態 / 生物地球化学 / 素過程 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、典型的な「海底下の大河」(以下「大河」)における様々な段階・領域の物理・化学環境と微生物活動の相互作用を解き明かし、生物地球エネルギー・物質循環の全体像を紐解く鍵を与えると共に、熱水循環場の時空間的な拡がりや変遷過程の理解の中心的基礎を築くことである。本研究提案では特に、「大河」の現場環境(フィールド)における素過程を、高精度観察及び分析、反応・機能解析により解き明かし、「大河」を「物理・化学環境と微生物活動の相互作用の流れ」として理解することを目的とする。
平成20には、「海底下の大河」研究領域に関連するいくつかの調査航海が行われた。一つは沖縄トラフ「メタンの大河」の河口域における(微)生物-物理化学因子の相互作用についての調査航海(2009年6-7月)、もう一つは中央インド洋海嶺「水素及び硫黄の大河」の河口域における(微)生物-物理化学因子の相互作用についての調査航海(2009年10-11月)であった。沖縄トラフ調査航海では、詳細な熱水化学・微生物生態系の解析結果から熱水中に含まれるメタンが、熱水近傍の熱水循環系において、有機物の熱分解や好熱性メタン菌による微生物活動によって生成されたものではなく、むしろ熱水活動域から遠く離れたトラフ堆積物の深部で微生物共栄養によって生成されたものであることを明らかにした。また熱水によって深海に供給された無機エネルギーが、プルーム中で極めて大きな生物生産を担っていることも示した。また中央インド洋海嶺調査航海では、地質学的条件の異なる新たな熱水活動を2つ発見した。インド洋における熱水の化学組成の多様性(大河の多様性)を明らかにすると共に、熱水生態系の多様性を見出した。さらに、インド洋の水素に富んだ熱水活動域にて、水素に依存した化学合成生物が存在することを見出した。
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