氷河の雪氷中で増殖する微生物を利用したアイスコア解析に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480154
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 幸島 司郎 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (60183802)
• 研究分担者: 竹内 望 総合地球環境学研究所, 助手 (30353452) ; 白岩 孝行 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (90235739) ; 牛田 一成 京都府立大学, 農学部, 助教授 (50183017)
• キーワード: アイスコア / 微生物 / 氷河 / 古環境 / 藻類 / バクテリア / 遺伝子解析 / 雪氷

研究概要

1.雪氷中の微生物分析法の改良
遺伝子分析によって雪氷バクテリアの群集構造を解析することを目的に、北アルプス内臓助雪渓で雪氷試料を採取し(幸島)、試料中からDNAを抽出して、TGGE法による網羅的細菌集団解析を行った(牛田)。その結果、信頼できる結果を得るには、鉱物粒子が多く混入した試料からのDNAを抽出法などに、さらなる改良が必要であることが明らかになり、現在方法を開発中である。
2.雪氷微生物を利用したアイスコア解析法の検討
雪氷微生物を利用したアイスコア解析法を改良するために、2001年にロシア・アルタイ山脈のソフィスキー氷河で採取した25mコアを対象に、従来行われてきた雪氷藻類の解析だけでなく、可能な限り多くの生物起源物質の解析を行った(幸島)。その結果、このアイスコアには雪氷藻類の他、雪氷中で増殖するバクテリアや菌類も含まれていることが明らかになった。また、表面付近の積雪中の微生物分布を詳細に分析した結果、この地域ではコア中に雪氷藻類のバイオマスピークが一年に複数できること、そのうち最大のものが、夏層のマーカーとなることなどが明らかになった。さらに、微生物の種類やサイズによって、堆積後の分解速度や、融解水による流出の影響の強度が異なることなど、アイスコア中の微生物を環境指標とするために必要な貴重な情報が得られた。
3.地域比較のためのアイスコア採取
平成14年6月に米国アラスカ州にあるローガン山の氷河で約200mのアイスコア及び雪氷微生物試料を採取した(白岩)。また、中国のチーレン山脈の氷河(竹内)やブータンヒマラヤの氷河(幸島、牛田)、チリ共和国のアンデス山脈にある氷河(幸島)からも約6mのアイスコア及び雪氷微生物試料を採取した。これらの試料に関しては現在まだ分析途中であるが(幸島、白岩、牛田)、既に全コアで雪氷藻類が確認されており、興味深い結果が得られつつある。
また、本研究の結果の一部をチリで行われた国際学会で報告した(幸島)。

研究成果

• [文献書誌] Shiraiwa, T., Goto-Azuma, others: "Ice core drilling at King Col, Mount Logan 2002"Bulletin of Glaciological Research. 20. 57-63 (2003)
• [文献書誌] Takeuchi, N., Koshima, S., Segawa, T.: "Effect of cryoconite and snow algal communities on surface albedo on maritime glaciers in south Alaska"Bulletin of Glaciological Research. 20. 21-27 (2003)
• [文献書誌] Takeuchi, N.: "Optical characteristics of cryoconite (surface dust) on glaciers : the relationship between light absorbency and the property of organic matter"Annals of Glaciology. 34. 409-414 (2002)
• [文献書誌] Takeuchi, N.: "Surface albedo and characteristics of cryoconite on an Alaska glacier (Gulkana Glacier in the Alaska Range)"Bulletin of Glaciological Research. 19. 63-70 (2002)
• [文献書誌] Kohshima, S., Shiraiwa, T., others: "Ice core drilling on Southern Patagonia Icefield -Development of a new portable drill and the field expedition in 1999"The Memoirs of National Institute of Polar Research, Special Issue. 56. 49-58 (2002)
• [文献書誌] Fujita, K., Nakazawa, F., Takeuchi, others: "Ice core drilling on the southern slope of the Nepal Himalayas"The Memoirs of National Institute of Polar Research, Special Issue. 56. 49-58 (2002)
• [文献書誌] Kohshima, S., Yoshimura, Y., Takauchi, N.: "Glacier ecosystem and biological ice-core analysis. in "The Patagonian Icefields""Kluwer Acaademic/Plenum Publishers. 192 (2002)