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2016 年度 実施状況報告書

サンゴの石灰化機構と各種リン酸塩の石灰化阻害メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K00518
研究機関琉球大学

研究代表者

安元 純  琉球大学, 農学部, 助教 (70432870)

研究分担者 安元 剛  北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (00448200)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードサンゴの石灰化機構 / リン酸塩 / 石灰化阻害 / 地下水
研究実績の概要

本年度は,1)サンゴの稚ポリプを用いた生物活性試験によるサンゴの石灰化機構と各種リン酸塩によるサンゴの石灰化阻害メカニズムの解明,2)陸域の土壌・地下水及びサンゴ礁池内外の海水中の各種リン酸塩の動態解明を中心に調査研究を実施した。
1)に係る研究として,サンゴの稚ポリプを用いた生物活性試験を実施し,蛍光誘導化したリン酸塩試薬を合成し,リン酸塩がサンゴ稚ポリプの表面に吸着していく過程を可視化することに成功した。また,リン酸塩のサンゴ骨格阻害は表面吸着によって引き起こされるため,溶存態リンのみならずリン酸塩負荷量の上昇と共に阻害の程度が多きくなることも明らかになった。2)に係る研究として,陸域の土壌・地下水中における各種リン酸塩の動態解析を実施した。その結果,琉球石灰岩が分布する沖縄本島南部地域における地下水中のリンの輸送形態として,オルトリン酸以外の重合態リン等の溶存無機リン(DIP)やリン酸エステル等の溶存有機態リンの存在の可能性が示唆された.また琉球石灰岩地域の地下水中のリン酸塩の輸送には浮遊懸濁物質(SS)が大きく関わっていることが示唆された。以上の結果より,流域スケールでリン酸塩の海域への流出を把握する際には,オルトリン酸以外の重合態や有機態などの溶存態リンやSSに吸着しているリン酸塩も重要になると推測される.次に,サンゴ礁池内外の海水中における各種リン酸塩の動態解析を実施した結果,サンゴの被度が低い地点で,アンモニア態窒素や全リンの濃度が高い傾向にあった。また,海水中に含まれる数十倍以上の濃度の窒素やリンが底砂の間隙水から検出され,底砂表面にリンが吸着していた。この結果より,陸域から供給された栄養塩は海水中を拡散するだけでなく,海底の砂に多く留まることで,サンゴ礁の回復を妨げていることが示唆された。

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

琉球石灰岩地域における流域スケールでリン酸塩の海域への流出を把握する際には,オルトリン酸以外の重合態や有機態などの溶存態リンや浮遊懸濁物質に吸着しているリン酸塩も重要になることを見出した。
陸域から供給された栄養塩は海水中を拡散するだけでなく,海底の砂に多く留まることで,サンゴ礁の回復を妨げている可能性を見出した。

今後の研究の推進方策

平成28年度に実施した(1)~(2)の研究項目を継続して実施する。さらに,(3)ポリアミンを用いたサンゴの石灰化に適した海水の水質検査方法の確立を行うため,学内外のサンゴや有孔虫の専門家と協力して,沖縄島沿岸や、石西礁湖、与論島沿岸海域において、サンゴや有孔虫の石化化生物の分布や賦存量調査を行い、これまで検討してきたポリアミンを用いた石灰に適した海水の水質検査法の整合性を評価する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] リン酸塩によるサンゴ稚ポリプ骨格形成阻害機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,難波信由,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都品川区)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-30
  • [学会発表] リン酸塩によるサンゴ稚ポリプの骨格形成阻害機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • 学会等名
      第19回日本サンゴ礁学会
    • 発表場所
      沖縄タイムスビル(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2016-12-01 – 2016-12-04
  • [学会発表] 蛍光誘導したリン酸試薬のサンゴ骨格への吸着とその伸長異常およびリン酸塩負荷量と骨格形成阻害の関係2016

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • 学会等名
      第11回バイオミネラリゼーションワークショップ
    • 発表場所
      東京大学大気海洋研(千葉県柏市)
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
  • [学会発表] Mechanisms underlying carbon dioxide fixation by marine microorganisms2016

    • 著者名/発表者名
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo, Takenori Kusumi, Shugo Watabe
    • 学会等名
      International Marine Biotechnology Conference
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms involved in carbon dioxide fixation by microorganisms2016

    • 著者名/発表者名
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Takenori Kusumi, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo and Shugo Watabe
    • 学会等名
      Ofunato International Workshop
    • 発表場所
      Sanriku Education and Research Center for Marine Biosciences Kitasato University School of Marine Biosciences (Ofunato, Iwate, Japan)
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-25
    • 国際学会
  • [学会発表] リン酸塩によるサンゴの骨格形成阻害メカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子,安元 剛,内田 恵,神保 充,安元 純,廣瀬美奈,渡部終五
    • 学会等名
      第18回マリンバイオテクノロジー学会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス(北海道函館市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29
  • [学会発表] Biogenic polyamines capture CO2 and accelerate extracellular bacterial CaCO3 formation2016

    • 著者名/発表者名
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo, Takenori Kusumi, Shugo Watabe
    • 学会等名
      7th World Fisheries Congress
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-27
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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