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2018 年度 実績報告書

陸域生態系と水域生態系をつなぐ新たな方法論:生物地球化学多元素同位体アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 17F17755
研究機関総合地球環境学研究所

研究代表者

陀安 一郎  総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 教授 (80353449)

研究分担者 NITZSCHE KAI  総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-10-13 – 2020-03-31
キーワード河川生態学 / 水生昆虫 / 母岩 / 水域-陸域連関 / 非伝統的同位体 / マグネシウム / カルシウム / ストロンチウム
研究実績の概要

(1) 2018年5月上旬に滋賀県において、2017年11月と同じ3つの石灰岩河川(最大38%の石灰岩)と3つの非石灰岩河川(集水域に石灰岩がない)から河川水と水生動物を集め、 マグネシウム安定同位体比(δ26Mg)の季節変動の有無を調査するためにδ26Mgを分析した。 その結果、δ26Mgに季節的な変動がないことが明らかになり、水生動物の岩石学的制御に関する我々の以前の知見を確認した。 河川水が濾過食者のトビケラと小型ハゼ科の主なMg源であったが、他の食性の種に関しては26Mgが濃縮した餌を利用したか、Mgの同位体分別により、河川水に比べδ26Mgが変化していることがわかった。 これらの結果を元に「Magnesium isotopes reveal bedrock impacts on stream animals」と題した原稿を作成し、査読付き国際雑誌に投稿済みである。
(2) 2018年5月と11月には、滋賀県の安曇川と野洲川の上流および下流においても調査した。 本研究では、異なる種および異なる摂食機能群の水生動物間でのMg、Ca、ZnおよびSr安定同位体比の変動を調べるために、水生動物の体の中の金属の供給源となる可能性のあるもの(水、植物のリター、レキ面付着物)をサンプリングした。 その結果、MgとZnの供給源は摂食機能群によって大きく異なることがわかった。 金属摂取における同位体分別は、トビケラ幼虫および小型ハゼを除く大部分の種にとって重要な過程であった。 MgとZnの安定同位体比は、軽元素(C、N)のそれらとわずかに関連しているにすぎず、同位体分別の程度が異なることを示している。

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

野外調査はすべて終了し、分析に関しても大半は終了している。残りの期間で、一部の残っている分析を終了したのち、すべての結果に関する論文を執筆予定である。

今後の研究の推進方策

「研究実績の概要」の項目(2)のデータ解析と原稿作成を現在行っており、査読付き国際雑誌への投稿を行う予定である。
さらに、(2)と同じ試料からCa安定同位体比(δ44 Ca)および、Sr安定同位体比(δ88 Sr)を分析予定であり、(2)と同様に異なる種および摂食機能群間での変動を調べる予定である。
(2)の結果はJpGU 2019で発表する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Non-traditional isotopes in stream ecology.2019

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Kato Y., Shin K.-C., Kamauchi H. and Tayasu I.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan
  • [学会発表] Understanding bioaccumulation of metals by aquatic organisms in streams of different bedrock geology using Sr and Mg isotopes.2018

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Shin K.-C., Kato Y. and Tayasu I.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Mg isotopes reveal bedrock impacts on stream organism.2018

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Kato Y., Shin K.-C. and Tayasu I.
    • 学会等名
      The 83th Annual meeting of The Japan Society of Limnology
  • [学会発表] Metal association with organic matter at terrestrial to aquatic interface: aluminium or iron?2018

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Wagai R., Premke K., Gessler A. and Kayler Z.E.
    • 学会等名
      Japanese Society of Biogeochemistry Fall Meeting
  • [学会発表] Mg isotopes reveal bedrock impacts on stream organism.2018

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Kato Y., Shin K.-C. and Tayasu I.
    • 学会等名
      8th Symposium on Environmental Isotope Study
  • [学会発表] Method for Ca isotope analysis using TIMS2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K., Wakaki S., Inoue M., Nitzsche K.N. and Shin K.-C.
    • 学会等名
      8th Symposium on Environmental Isotope Study

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公開日: 2019-12-27  

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