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2014 年度 実績報告書

海洋の炭素固定における微生物炭素ポンプ機能の検証

研究課題

研究課題/領域番号 24310008
研究機関東京大学

研究代表者

小川 浩史  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50260518)

研究分担者 浜崎 恒二  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80277871)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード炭素循環 / 生元素動態 / 海洋微生物
研究実績の概要

学術研究船白鳳丸のKH-14-3次航海(2014年6月~8月、主席:小川浩史)において、中部北太平洋における難分解性溶存有機物と微生物群集構造の鉛直分布パターンの南北比較の調査を取組んだ。難分解性溶存有機物に関する試料は、15観測点の全層(10~25層)から採取し、ガラス繊維ろ紙(Whatman GF/F)による濾過海水をガラスアンプルに封入し、陸上での分析のために持ち帰った。難分解性との比較として測定した、全遊離態アミノ酸は、数nM程度と極めて低濃度で存在することがわかったが、中でも、グリシンの占める相対的な割合が高い事がわかった。同時に放射性同位元素でラベルしたグリンシンに対する従属栄養細菌群集の取り込み活性を測定した結果、他のアミノ酸(ロイシン)に比べ著しく活性が低いことが判明し、従来、易分解性として知られてきた遊離態アミノ酸の中に、分解性の極めて低いグリシンが含まれていることが明らかとなった。
微生物試料に関しては、白鳳丸KH-13-7次航海及びKH-14-3次航海によって、西経170度ラインに沿って北緯68度から南緯50度までの連続的なトランセクトサンプルを得ることができた。これらのサンプルのうち、25観測点(Stn.0-13)の表層海水と9観測点の深度別海水(0, 10, 100, SCM, 200, 400, 1000, 2000 and Bottom-50)5Lまたは10Lを採取し、船上で孔径3.0μmと 0.2μm のフィルターに連続的に濾過した。研究室に持ち帰った後、約200サンプルのフィルターからDNAを抽出し、細菌種分類の指標となる16SrRNA遺伝子を増幅、454シーケンサーによる塩基配列の決定を行った。これらの配列データをもとに微生物群集構造の解析、環境要因と合わせて統計学的な解析を進めている。

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

研究代表者が白鳳丸研究航海に主席として乗船し、船上における分担者との共同実験も順調に行った。白鳳丸の二つの航海によって、中部太平洋の南太平洋から亜北極に至る広い南北断面において、難分解性溶存有機物と微生物群集構造の両者のパラメータをセットで解析するための機会を得たことは、今後微生物炭素ポンプの現場における検証をさらに進める上で極めて貴重と思われる。

今後の研究の推進方策

白鳳丸で採取した試料のうち、分析が終了していない、有機物および微生物群集構造のパラメータの分析を進める。得られたデータをセットで比較し、微生物炭素ポンプに対する現場海域における検証を進める。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度、学術研究船白鳳丸KH-14-3次航海において採取した試料について、溶存有機物中のアミノ酸の分析を行いASLOのAquatic Science Meetingにおいて発表する予定であったが、アミノ酸の変動が予想より複雑であったため、発表は見送り、変動要因を解析するにあたり分析の計画を一部変更し、溶存有機窒素・炭素の定量を加えた新たな解析をすることとしたため。

次年度使用額の使用計画

溶存有機窒素・炭素の分析を加えた溶存態アミノ酸の動態解析と、ASLO(またはIMBER)の国際大会での発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Selective depressions of surface silicic acid within cyclonic mesoscale eddies in the oligotrophic western North Pacific.2014

    • 著者名/発表者名
      Hashihama, F., J. Kanda, Y. Maeda, H. Ogawa and K. Furuya
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research I

      巻: 90 ページ: 115-124

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2014.05.004.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular hydrogen and carbon monoxide in seawater in an area adjacent to Kuroshio and Honshu Island in Japan.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi S., T. Narita, H. Obata, H. Ogawa, and T. Gamo
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 164 ページ: 75-83

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2014.06.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissolved organic phosphorus production and decomposition during open ocean diatom blooms in the subarctic Pacific.2014

    • 著者名/発表者名
      15. Yoshimura T., J. Nishioka, H. Ogawa, K. Kuma, H. Saito, and A. Tsuda
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 165 ページ: 46-54

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2014.08.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation of humic-like fluorescent dissolved organic matter in the Japan Sea.2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K., K. Kuma, K. Hamasaki, and Y. Yamashita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 5292

    • DOI

      10.1038/srep05292

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosynthetic competence of the marine aerobic anoxygenic phototrophic bacterium Roseobacter sp. under organic substrate limitation.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato-Takabe, Y., Hamasaki, K. and Suzuki, K.
    • 雑誌名

      Microbial Environment

      巻: 29 ページ: 100-103

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME13130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoheterotrophic process in surface seawater environments.2014

    • 著者名/発表者名
      Hamasaki, K., Sato-Takabe, Y., Taniguchi, A., and Tada, Y.
    • 雑誌名

      Western Pacific Air-Sea Interaction Study

      巻: 1 ページ: 199-202

    • DOI

      10.5047/w-pass.a03.003

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 細菌プランクトンの動態と光栄養2015

    • 著者名/発表者名
      浜崎恒二
    • 学会等名
      日本海洋学会2014年度春季大会シンポジウム「光とプランクトン研究;現状と展望」
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス、品川・東京都
    • 年月日
      2015-03-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋中のコロイド態生物起源ケイ素の分布と生成過程2014

    • 著者名/発表者名
      木山孔司・小川浩史
    • 学会等名
      日本海洋学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス、長崎市・長崎県
    • 年月日
      2014-09-14
  • [学会発表] 日本海内部における腐植様蛍光物質の蓄積2014

    • 著者名/発表者名
      田中和樹・久万健志・浜崎恒二・山下洋平
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市・神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28

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公開日: 2016-06-01  

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