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2020 年度 実績報告書

硝酸の三酸素同位体異常を利用した非培養型の窒素循環速度定量法確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H00780
研究機関名古屋大学

研究代表者

角皆 潤  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50313367)

研究分担者 須藤 健悟  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40371744)
中川 書子  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70360899)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード硝酸 / 三酸素同位体 / 硝化速度 / 同化速度 / 窒素循環
研究実績の概要

新型コロナ禍で当初予定から時期を変更したものの、2020年8月31日に琵琶湖で本補助金を財源に用いたものとしては最後となる観測を実施した。これまでの観測で得られた結果と合わせて解析を行い、培養法で得られる琵琶湖の各深度の水塊中の同化速度と、三酸素同位体異常から求められる琵琶湖全体の同化速度を、それぞれの年平均値と、各観測インターバルのそれぞれで比較した。その結果、三酸素同位体異常法から求める同化速度は、培養法の同化速度と比べて夏季に過大、冬季に過小評価となることが明らかになった。また、年平均で30パーセント程度小さく見積もられることも明らかになった。三酸素同位体異常法が観測インターバルの平均的な同化速度を反映するのに対して、培養法は原理的に観測時の瞬間的な同化速度を反映するものであり、夏季や静穏時の湖沼が速度見積もりの主要対象となることを反映したものと考えられる。一方琵琶湖の窒素循環の経年的な変化に関しては有意な変化は見られなかった。
また前年度に伊勢湾や日本海といった海洋域で採取した試料に対して本研究で開発した手法を応用した。その結果、日本海の冬季混合層水中に有意な三酸素同位体異常を検出し、ここから求めた硝酸の同化速度(=新生産速度)は、従来の見積もりと整合的であることが明らかになった。日本海のような外洋域であれば、三酸素同位体異常法を用いて同化速度(=新生産速度)を見積もることが出来ることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Alaska Fairbanks/University of Maryland(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Alaska Fairbanks/University of Maryland
  • [雑誌論文] Vertical Changes in the Flux of Atmospheric Nitrate From a Forest Canopy to the Surface Soil Based on Δ17O Values2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takahiro, Nakagawa Fumiko, Shibata Hideaki, Tsunogai Urumu
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2020JG005876

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual stable isotope characterization of excess methane in oxic waters of a mesotrophic lake2020

    • 著者名/発表者名
      Tsunogai Urumu, Miyoshi Yuko, Matsushita Toshiyuki, Komatsu Daisuke D., Ito Masanori, Sukigara Chiho, Nakagawa Fumiko, Maruo Masahiro
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 65 ページ: 2937~2952

    • DOI

      10.1002/lno.11566

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation and uncertainty investigation of the NO2, CO and NH3 modeling over China under the framework of MICS-Asia III2020

    • 著者名/発表者名
      Kong Lei et al.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 20 ページ: 181~202

    • DOI

      10.5194/acp-20-181-2020

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 現場環境下における都市河川中の脱窒・同化・硝化速度定量法開発2020

    • 著者名/発表者名
      中川 書子, 鈴木 謙介, 伊藤 昌稚, 角皆 潤
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020, Virtual
    • 国際学会
  • [学会発表] 安定同位体組成を指標に用いた伊勢湾における過飽和メタンの起源および挙動解明.2020

    • 著者名/発表者名
      蘭 慧, 角皆 潤, 中川 書子, 伊藤 昌稚, 三好 友子, 原 修一
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020, Virtual
    • 国際学会
  • [学会発表] 対流圏一酸化窒素の窒素及び三酸素同位体組成の定量2020

    • 著者名/発表者名
      平野一哉, 角皆 潤, 中川書子, 伊藤昌稚
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
  • [学会発表] 多段フィルターパック法を用いたガス状亜硝酸および二酸化窒素の三酸素同位体異常定量2020

    • 著者名/発表者名
      頼 鵬, 中川書子, 角皆 潤, 丁 とう, 野口 泉, 山口高志
    • 学会等名
      2020年度日本地球化学会第67回オンライン年会

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公開日: 2021-12-27  

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