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2019 年度 実績報告書

海洋酸性化に伴う微生物起源温室効果気体の生成過程の量的および質的変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01851
研究機関東京工業大学

研究代表者

豊田 栄  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30313357)

研究分担者 吉川 知里  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 技術研究員 (40435839)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード一酸化二窒素 / 安定同位体 / 海洋酸性化 / 硝化 / 生成過程
研究実績の概要

微生物起源温室効果気体のうちCO2およびメタンに次いで重要な一酸化二窒素(N2O)に着目し,その放出量や生成・消滅過程が海洋酸性化に対して示す応答を明らかにすることを目的として,微生物純粋培養実験および現場海水培養実験を行った。
海洋性硝化細菌をpH=8.3, 8.0, 7.7の3条件で培養したところ,酸性化に伴ってN2O生成速度は増加した。N2Oの同位体比は,生成過程自体は不変で同位体効果がpHによって変化する可能性を示唆した。
15N標識試薬添加による現場海水培養実験を西部北太平洋および東部インド洋上で行ったところ,前者では酸性化でN2O生成速度が増加することが明らかになった。

大気中CO2濃度の増加による海洋酸性化が海洋生物へ影響を及ぼす影響は広く知られるようになってきたが、微生物の窒素代謝反応,とりわけN2Oの生成過程への影響については研究例が未だに乏しい状況にある。2011年に米国の研究者らによって海洋酸性化によってN2O生成は弱まるとの仮説が発表されていたが,本研究では少なくとも西部北太平洋おいては,この仮説とは逆にN2O放出量が増加する可能性を明らかにした。これはCO2の増加が間接的に別の温室効果気体を増加させる,正のフィードバックが起きうることを示しており地球環境化学の分野だけでなく,温暖化防止のための政策決定においても重要な意義をもつ。

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

    (3件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Response of N2O production rate to ocean acidification in the western North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Breider, F., C. Yoshikawa, A. Makabe, S. Toyoda, M. Wakita, Y. Matsui, S. Kawagucci, T. Fujiki, N. Harada, and N. Yoshida
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 9(12) ページ: 954-958

    • DOI

      10.1038/s41558-019-0605-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 海洋性硝化細菌によるN2O生成の酸性化への応答2019

    • 著者名/発表者名
      豊田栄, 松井智哉, 藤原健智, 吉田尚弘
    • 学会等名
      2019年度日本地球化学会年会
  • [備考] 2019.11.12 東工大ニュース 「海洋酸性化により北西太平洋の一酸化二窒素放出量が増加」

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/045452.html

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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