天然放射性リン同位体による亜熱帯海域のリン供給過程の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02802
• 研究機関: 東京海洋大学
• 研究代表者: 神田 穣太 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60202032)
• 研究分担者: 橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 海洋科学 / 海洋生態 / 気候変動

研究実績の概要

亜熱帯海域表層の生元素循環をめぐる最大の問題は、二酸化炭素収支から示されている有機物の季節的生産サイクルに対して、それに見合うリンの供給が確認されていないことである。本研究は、天然放射性リン同位体32-Pと33-Pをトレーサーとして用いたリン循環解析と高感度分析による低濃度リンの動態解析とを組み合わせて、亜熱帯海域表層におけるリン供給過程を明らかにしようとするものである。
令和元年度は、2016年7月に西部北太平洋亜熱帯域の北緯27度、東経144度の定点で得られたデータと2017年9-10月に西部北太平洋亜熱帯域の北緯23度ラインより得られたデータとを比較解析した。観測域の有光層内のリン環境は、リン酸塩濃度が10 nM程度、溶存有機態リン濃度が100 nM程度、粒状リン濃度10 nM程度と比較的均一であった。溶存リンと粒状リンの33-P/32-Pには、粒状リンよりも溶存リンが高いケースや逆のケースがみられた。溶存リンが高いケースでは難分解性の溶存有機態リンが多く存在していたことが示唆された。粒状リンのサイズ別33-P/32-Pには、マイクロプランクトンの方がピコ・ナノプランクトンより高いケースが多かったが、逆のケースも認められた。マイクロプランクトンが高いケースでは栄養段階に準じたリン移行が示唆されたが、マイクロプランクトンが低いケースでは大型植物プランクトンが雨水由来のリン酸塩を積極的に取り込んでいたことが示唆された。西部北太平洋亜熱帯域は、各形態リン濃度からは空間的に均一な環境にみえるが、33-P/32-Pは形態別にも空間的にも不均一であり、リン循環がダイナミックに変化する場であることが明らかなった。
また、これまでに得られた高感度分析による低濃度リンデータを包括的に整理し、全海洋表層における低濃度リンの広域分布を明らかにすることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Basin‐scale variations in labile dissolved phosphoric monoesters and diesters in the central North Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Tamaha Yamaguch, Mitsuhide Sato, Fuminori Hashihama, Makoto Ehama, Takuhei Shiozaki, Kazutaka Takahashi, Ken Furuya
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 124 ページ: 3058～3072
  • DOI: 10.1029/2018jc014763
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biogeochemical controls of surface ocean phosphate (2019)
  • 著者名/発表者名: Adam C. Martiny, Michael W. Lomas, Weiwei Fu, Philip W. Boyd, Yuh-ling L. Chen, Gregory A. Cutter, Michael J. Ellwood, Ken Furuya, Fuminori Hashihama, Jota Kanda, David M. Karl, Taketoshi Kodama, Qian P. Li, Jian Ma, Thierry Moutin, E. Malcolm S. Woodward, J. Keith Moore
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 5 ページ: eaax0341～
  • DOI: 10.1126/sciadv.aax0341
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arsenate and microbial dynamics in different phosphorus regimes of the subtropical Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hashihama, Shuhei Suwa, Jota Kanda, Makoto Ehama, Ryousuke Sakuraba, Shinko Kinouchi, Mitsuhide Sato, Tamaha Yamaguchi, Hiroaki Saito, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi, Hiroshi Mori, Ken Kurokawa, Shotaro Suzuki, Koji Hamasaki
  • 雑誌名: Progress in Oceanography 巻: 176 ページ: 102115～
  • DOI: 10.1016/j.pocean.2019.05.007
  • 査読あり
• [学会発表] ナノモルレベル栄養塩類の分布と今後の展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋濱史典
  • 学会等名: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「白鳳丸30周年記念世界一周航海 (HEAW30) へ向けた研究戦略会議」
  • 招待講演
• [学会発表] 長光路吸光光度分析法を用いた全粒状窒素・リンの高感度計測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐々木里樹・橋濱史典・武田典子・神田穣太
  • 学会等名: 日本海洋学会