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2015 年度 実績報告書

地球表層最大の炭素プールの反応性:土壌と海底堆積物の共通メカニズムの検証

研究課題

研究課題/領域番号 15H02810
研究機関国立研究開発法人 農業環境技術研究所

研究代表者

和穎 朗太  国立研究開発法人 農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (80456748)

研究分担者 長尾 眞希 (浅野眞希)  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (80453538)
平舘 俊太郎  国立研究開発法人 農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (60354099)
諸野 祐樹  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他部局等, その他 (30421845)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード炭素隔離 / 炭素循環 / 鉱物・有機物相互作用 / 海洋堆積物 / 土壌
研究実績の概要

土壌と海底堆積物中の有機物の安定化(分解抑制)に共通するメカニズムとして、微生物代謝物と鉱物粒子の化学的結合および物理的な集合化(団粒化)の重要性が認識されつつある。そこで我々は、鉱物組成および有機物濃度が大きく異なる土壌および堆積物試料を用いて研究を進めている。

本年度は、1980年代に豪州グループが提案した土壌団粒構造の階層性に関する概念モデルの枠組みの中でこれまで得られた土壌有機物の物理画分データを解釈できないかを検討した。

更に、鉱物・有機物の相互作用の研究手法が確立していない海洋堆積物に焦点を当てて、分析を進めた。有機物蓄積などの観点から多くの研究蓄積がある米国メーン州Darling海洋研究所のL.Mayer教授のサポートを得て、研究所に隣接する河川河口部、および数km沖の大陸棚から堆積物コアを採取した。次に、河口部堆積物の2深度のサンプルを用いて、異なる有機物・鉱物の相互作用形態を検出するための物理分画法の検討を行った。具体的には、湿潤試料と凍結乾燥試料において各比重画分への分配が有意に変化しないことを確かめた。また、粒径サイズ別の分画における分散強度の影響を調べた。一般的な土壌試料と同様に300J/mL程度の超音波エネルギー量によって最大分散が可能であることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定通り進んでいる。

今後の研究の推進方策

海洋堆積物に関しては、本年度の結果を基に最適な物理分画法を確立させた後、0~20cmの深度別に採取した大陸棚堆積物試料の分画を行い、堆積有機物の鉱物との相互作用形態の土壌との相違を調べる。具体的には、物理分画への分配比、各画分の有機物量および安定同位体炭素・窒素比、また各画分中の主要鉱物組成、およびSEMやSTXMによる微細形態観察・化学分析による鉱物・有機物の相互作用の評価を行う。

土壌に関しては、既に採取済のアーカイブ試料を用い、同様の分析を進める。また、日本には存在しない熱帯強風下土壌などの採取・土壌調査を本年度あるいは来年度に行う予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Nature of organo-mineral particles at a lower level of aggregate hierarchy among contrasting soil types2016

    • 著者名/発表者名
      浅野眞希, 和穎朗太, 山口紀子, 武市泰男, 平舘俊太郎, 菅大暉, 小野寛太, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      地球惑星連合大会(JpGU-2016)
    • 発表場所
      千葉県幕張市幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-22
  • [学会発表] Organo-mineral associations at different hierarchical levels of soil aggregates: what do we get after physical fractionation?2015

    • 著者名/発表者名
      Rota Wagai
    • 学会等名
      ISMOM 2015. Symposium on Interactions of Soil Minerals with Organic Components and Microorganisms
    • 発表場所
      McGill University, Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-09
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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