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2012 年度 実施状況報告書

深海底炭素固定量の現場観測と深海生態系への貢献度のモデル統合

研究課題

研究課題/領域番号 24540504
研究種目

基盤研究(C)

研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

野牧 秀隆  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 研究員 (90435834)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード深海生態系 / 物質循環 / 炭酸固定 / 現場培養実験 / 同位体トレーサー
研究概要

地球の表面積の半分以上は深海底であり、深海底の海水-堆積物間の挙動は全球の物質循環に非常に重要な役割を果たしている。従来、深海底では光合成由来の沈降有機物が唯一のエネルギー源であると思われてきたが、通常の深海底でも独立栄養細菌による化学合成が行われている可能性が示唆されている。本研究では、「光合成に依存していると考えられていた深海生態系に、はたして化学合成の貢献はどの程度あるのか」を、さまざまな環境の深海底で炭酸固定量を現場測定することで明らかにする。
本年度は、現場培養実験において使用する予定の培養装置を、コア型の、物質の収支を解明する目的に特化した培養装置と、開放型の、現場の環境を維持して培養することに特化した培養装置の2種類の製作を行い、25年度9月および11月に行われる航海の準備を行った。また、これまでに行った現場固定量測定実験試料の、間隙水の栄養塩濃度の分析や、堆積物中の微生物相の解析を進め、海底での炭酸固定量がどのような環境要因や生物相と関連があるのかを検討した。これらの結果について、2012年12月に行われた13th Deep-Sea Biology Symposiumで報告するとともに、諸分野の若手研究者に声をかけて共同研究の計画を進め、25年度、26年度の研究計画を議論した。

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

培養装置の作成などは終了し、25年度の航海に向けての準備は順調に進んでいる。また、研究協力者との協議も同時に進め、実験計画も固まりつつある。微生物相、機能遺伝子の解析についても徐々に軌道に乗りつつあり、これまでの試料の解析を進めることで、炭酸固定量と微生物相との間の関係についても知見が深まっていくと期待される。

今後の研究の推進方策

25年度は、9月及び11月に太平洋深海平原の調査航海が行われる予定であり、その際に行う現場培養実験が今年度の研究の中心となる。実験計画の策定を進めるとともに、航海で必要になる消耗品、試薬などを準備する。また、それら航海で得られる試料と、これまでに行った実験試料の微生物相、機能遺伝子解析を進める。解析にあたっては、全試料を行う余裕はないため、特に炭酸固定量の高かった堆積物深度や、栄養塩濃度の特徴的な堆積物深度にあたりをつけ、傾向を捉えた後に全体にフォーカスしていく。

次年度の研究費の使用計画

25年度の航海日程が、年度当初に見込んでいた期間より長く、また入出港の場所が当初の見込みと異なったため、外国旅費が多く見込まれることとなった。そのため、航海に参加するための旅費(協力研究者も含む)を確保するため、24年度の支出予定の一部を変更し、25年度の旅費としての使用を予定している。また、航海消耗品などへの支出も予定している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Genetic diversity and environmental preferences of monothalamous foraminifers revealed through clone analysis of environmental small-subunit ribosomal DNA sequences2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya M, Gooday AJ, Nomaki H, Oguri K, Kitazato H
    • 雑誌名

      Journal of Foraminiferal Research

      巻: 43 ページ: 3,13

  • [雑誌論文] Low bacterial diversity and high labile organic matter concentrations in the sediments of the Medee deep-sea hypersaline anoxic basin2012

    • 著者名/発表者名
      Akoumianaki I, Nomaki H, Pachiadaki M, Kormas KA, Kitazato H, Tokuyama H
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 27 ページ: 504,508

  • [学会発表] In situ experimental measurements of carbon fixation on the deep-sea floor

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Inoue K, Suga H, Nunoura N, Tsuchiya M, Toyofuku T, Kitazato H
    • 学会等名
      13th Deep-Sea Biology Symposium
    • 発表場所
      Wellington, NZ
  • [学会発表] Nitrate utilization in shallow-water benthic foraminiferal cells under anoxic environments revealed by 15N-labelling experiments

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Chikaraishi Y, Tsuchiya M, Toyofuku T, Ohkouchi N, Kitazato H
    • 学会等名
      2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      Ohtsu
  • [学会発表] Different utilization of nitrate nitrogen in shallow-water benthic foraminiferal cells under oxic/anoxic conditions

    • 著者名/発表者名
      H Nomaki, Y Chikaraishi, M Tsuchiya, T Toyofuku, N Ohkouchi, and H Kitazato
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張
  • [学会発表] 底生有孔虫による硝酸態窒素利用の好気・嫌気飼育実験による解明

    • 著者名/発表者名
      野牧秀隆、力石 嘉人、土屋 正史、豊福 高志、大河内直彦、北里洋
    • 学会等名
      2012年度MRC 研究集会
    • 発表場所
      つくば
  • [学会発表] 有孔虫による硝酸塩呼吸のアミノ酸窒素同位体比への記録

    • 著者名/発表者名
      野牧秀隆、力石嘉人、土屋正史、豊福高志、大河内直彦、北里洋
    • 学会等名
      2012年度古海洋学シンポジウム
    • 発表場所
      柏
  • [学会発表] さまざまな深海環境における化学合成一次生産量の現場測定と生態系での役割

    • 著者名/発表者名
      野牧秀隆、井上健太郎、菅寿美、布浦拓郎、土屋正史、豊福高志、北里洋
    • 学会等名
      日本古生物学会第162回例会
    • 発表場所
      横浜国立大学

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公開日: 2014-07-24  

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