テルビウムをドープした培養実験による珪藻が利用するケイ素の形態についての研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640477
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 赤木 右 東京農工大学, 農学部, 教授 (80184076)
• 研究分担者: 小川 浩 東海大学, 海洋研究所, 助手 (50260518)
• キーワード: テルビウム / 珪藻 / ケイ素 / 培養実験

研究概要

珪藻は海洋において第一次生産の約70%を担い、さらに深層あるいは中層に珪酸質の殻に閉じ込め効果的に有機炭素を移送するため、大気の二酸化炭素にとって生物ポンプとして機能するものとして注目されている。珪藻のブルームの原因について明解な説明がなされておらず、珪操が利用するケイ素の形態を本研究では培養実験で調査した。
珪藻および添加ケイ酸塩粒子の相互分離はナイロンフィルターを用いて、圧力をかけずに行うのが最も良好であることが判明した。この方法を用いて、各種の系で培養した珪藻の分離と硅素、テルビウムの測定を行った。
培養は東京大学海洋研究所の研究室において行い、温度と日照条件がコントロールされた培養室において対照実験を行った。また、同様な培養装置を東京農工大においても自作し、設置した。珪藻には、球形(Thalassiosira)のものと線状(Skeletonema)のものとの二種類を用いた。期間は一つの実験につき、2から3週間とした。各々の実験において、一定時間ごとに珪藻と培養液のサンプリングを行い、培養液(溶存、粒子態)の希土類元素、ケイ素組成、珪藻の希土類元素、ケイ素組成の比較を行った。希土類元素の測定は、ICP-MS、ケイ素の測定はモリブデンブルー法による比色法を採用した。並列に行われた各々の対照実験の結果を比較することにより、粒子状ケイ酸の取込みの寄与をテルビウムを指標にして、計算する予定であったが、残念ながら、十分にICP-MSの測定時間が確保できず、十分なデータを得ることができなかった。

研究成果

• [文献書誌] H.Tsuno, H.Kagi, T.Akagi: "Effects of trace lanthanumion on the stability of vaterite and transformation from vaterite to calcite in an aquatic system"Bulletin Chem Soc.Japan. 74. 479-486 (2001)
• [文献書誌] F.-F.Fu, T.Akagi, S.Yabuki, M.Iwaki: "The variation of REE patterns in soil-grown plants : a new proxy for the source of rare earth elements and silicon in plants"Plant and Soil. 235. 53-64 (2001)
• [文献書誌] T.Akagi, F.-F.Fu, S.Yabuki: "Absence of Ce anomaly in the REE patterns of peat moss and peat grass in the Ozegahara peatland"Geochem.J.. (in press).
• [文献書誌] F.-F.Fu, T.Akagi, S.Yabuki: "Origin of silica particles found in the cortex of Matteuccia roots"Soil Science Society America J.. (in press).
• [文献書誌] 日高 洋, 赤木 右: "同位体比の定義と標準"ぶんせき. 2002(1). 2-8 (2002)
• [文献書誌] H.Ogawa, Y.Amagai, I.Koike, K.Kaiser, R.Benner: "Production of refractory dissolved organic matter by bacteria"Science. 292. 917-920 (2001)