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2015 年度 実績報告書

現場型自動分析計を用いた熱水起源微量金属元素の広域調査技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24310006
研究機関東京大学

研究代表者

小畑 元  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (90334309)

研究分担者 岡村 慶  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (70324697)
丸尾 雅啓  滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (80275156)
蒲生 俊敬  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70143550)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード自動分析装置 / 海底熱水活動 / 微量金属元素 / 有機錯体
研究実績の概要

海水中の鉄は、植物プランクトンにとっての微量必須栄養塩であり、その濃度が低い海域では一次生産の制限因子となりうる。このため、海洋における鉄の循環を解明することは、地球のグローバルな炭素循環を考える上で重要である。近年、海洋の中深層から表層に輸送される鉄の供給過程、特に海底熱水活動が関わるプロセスが重要であることが国際的に認識されるようになった。しかし、熱水プルームによって鉄が供給されるプロセスはまだ十分に解明されていない。そこで本研究では、鉄をはじめとする熱水起源の微量金属元素が外洋域に広がる範囲や、海水中に保持されるメカニズムを解明するための研究を実施した。
本年度は、海水中の鉄自動分析装置の電源部の改良を行った。乾電池を利用した電源を用いることによって自動分析装置を軽量化することに成功した。今後はこの軽量化された自動分析装置により、広範囲にわたる観測の実施が可能になると期待できる。また、平成25年度に引き続き、長崎県橘湾沿岸熱水域において海水中の亜鉛とその有機配位子に関する研究を実施した。競争配位子平衡―カソーディックストリッピングボルタンメトリー法におけるデータ解析法を検討し、より正確な配位子濃度が求めるように改良した。本研究により、熱水噴出口付近において有機配位子と錯生成した亜鉛が安定化され、硫化物による除去から逃れているというプロセスが明らかになった。さらに、新青丸KS-15-6次研究航海に乗船し、沖縄トラフ熱水海域、東シナ海において微量金属元素についての観測を実施した。濁度センサーなどを用いた観測により熱水プルームの挙動を追跡し、その影響を強く受けた海水を採取することに成功した。これらの海水中の硫化物濃度は高く、熱水プルーム中での金属元素の挙動を追跡できる試料を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Distribution and speciation of dissolved zinc in the western North Pacific and its adjacent seas.2015

    • 著者名/発表者名
      Kim, T., H. Obata, Y. Kondo, H. Ogawa, and T. Gamo
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 173 ページ: 330-341

    • DOI

      doi:10.1016/j.marchem.2014.10.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical speciation and vertical profiles of dissolved sulfides in oxic seawater over the sublittorial hydrothermal area of Kikai Caldara: Dispersed hydrothermally-derived sulfides throughout the water column.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, N., T. Gamo, K. Shirai, Y. Sano and H. Obata
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 49 ページ: e1-e7

    • DOI

      doi:10.2343/geochemj.2.0374

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissolved zinc and its speciation in the northeastern Indian Ocean and Andaman Sea.2015

    • 著者名/発表者名
      Kim, T, H. Obata and T. Gamo
    • 雑誌名

      Frontier in Marine Science

      巻: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      doi: 10.3389/fmars.2015.00060

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of anthropogenic Pb and ocean circulation on the recent distribution of Pb isotopes in the Indian Ocean2015

    • 著者名/発表者名
      Lee, J-M., E.A. Boyle, T. Gamo, H. Obata, K. Norisuye, and Y. Echegoyen
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 170 ページ: 126-144

    • DOI

      doi:10.1016/j.gca.2015.08.013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a deep-sea hydrogen sulfide ion sensor and its application for submarine hydrothermal plume exploration2015

    • 著者名/発表者名
      Okamura, K., T. Sugiyama, T. Noguchi, T. Fukuba, and K. Okino
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 49 ページ: 603-611

    • DOI

      doi:10.2343/geochemj.2.0391

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Distribution and speciation of copper in seawater of the East China Sea.2016

    • 著者名/発表者名
      黄国宏,金泰辰,小畑元,蒲生俊敬
    • 学会等名
      日本海洋学会2016年度春季大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] Dissolved zinc and its speciation in the coastal hydrothermal area of Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Obata, H., T. Kim, S. Takeda and T. Gamo
    • 学会等名
      2016 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      New Orleans (USA)
    • 年月日
      2016-02-22 – 2016-02-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 北太平洋中深層における鉄(II)2016

    • 著者名/発表者名
      小畑元, 高橋沙珠子, 蒲生俊敬, 西岡純
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「太平洋南北断面観測による生物地球化学・生態系の統合研究」
    • 発表場所
      東京大学大気海洋研究所(千葉)
    • 年月日
      2016-02-19
  • [学会発表] 琵琶湖における溶存態鉄(II)・有機物の動態と光反応2015

    • 著者名/発表者名
      丸尾雅啓・大田啓一・早川和秀
    • 学会等名
      2015年度日本地球化学会第62年会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川)
    • 年月日
      2015-09-18
  • [学会発表] 海水の化学センシングのための多連式採水器と化学センサ開発2015

    • 著者名/発表者名
      岡村慶
    • 学会等名
      日本海洋工学会・海洋工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学文理学部(東京)
    • 年月日
      2015-08-07

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公開日: 2017-01-06  

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