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2014 年度 実績報告書

最新の安定同位体分析技術を応用した海洋物質循環速度定量法の革新

公募研究

研究領域新海洋像:その機能と持続的利用
研究課題/領域番号 25121506
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)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード同位体 / 溶存酸素 / 窒素固定 / 硝化速度 / 新生産速度 / 西部北太平洋 / 日本海
研究実績の概要

以下に列挙する各研究を推進するため、白鳳丸等を用いた観測航海に参加し、試料を採取した。また比較用に、湖沼系である琵琶湖でも同様の試料採取を行った。
(1)表面混合層中および混合層直下の亜表層水中の溶存酸素の三酸素同位体組成を定量し、これを使って観測海域毎の総一次生産速度を定量する。
(2)海水中の溶存硝酸の三酸素同位体組成を定量し、大気沈着由来の硝酸の混合比のカラム積算値と各海域における大気硝酸の沈着フラックスの分布から、各海域の新生産速度や有機態窒素からの再生速度(硝化速度)を定量する。
(3)従来から行われている粒子状有機窒素への15N移行速度に基づく窒素固定速度の観測(15N-PON法)に加えて、溶存有機窒素への15N移行速度に基づく窒素固定速度の観測(15N-TDN法)を同時に実現し、各海域における総窒素固定速度を定量する。
得られた溶存硝酸の三酸素同位体組成の鉛直分布から、西部北太平洋亜寒帯海域における有光層内の全溶存硝酸イオン中に占める大気沈着由来の硝酸イオンの混合比を求めた所、少ない海域でも0.6 %程度、多い海域だと1.1 %程度であることが明らかになった。また同海域における大気からの平均的な硝酸沈着速度を、観測した各点における大気沈着由来の硝酸の供給速度とすると、得られた大気沈着由来の硝酸イオンの混合比から、有光層に対する全硝酸イオン供給速度(=新生産速度)が0.9から1.3 (mmol m-2 d-1)程度であることが明らかになった。また同様の手法を他の海域に応用し、日本海では3.2 (mmol m-2 d-1)程度、琵琶湖では3.3 (mmol m-2 day-1)程度であることが明らかになった。成果を国内の学会で発表するとともに、欧文誌に投稿した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Quantifying the effects of clear-cutting and strip-cutting on nitrate dynamics in a forested watershed using triple oxygen isotopes as tracers2014

    • 著者名/発表者名
      Tsunogai, U., Komatsu, D. D., Ohyama, T., Suzuki, A., Nakagawa, F., Noguchi, I., Takagi, K., Nomura, M., Fukuzawa, K., and Shibata, H.
    • 雑誌名

      Biogeosciences

      巻: 11 ページ: 5411-5424

    • DOI

      10.5194/bg-11-5411-2014

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 同位体環境科学第3講:安定同位体比によるプロセス解析2014

    • 著者名/発表者名
      角皆 潤, 中川 書子
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 49 ページ: A63-A72

    • DOI

      10.11298/taiki.49.A63

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 硝酸の三酸素同位体組成を指標に用いた中栄養湖沼における窒素循環解析2014

    • 著者名/発表者名
      宮内 貴規, 大山 拓也, 角皆 潤, 中川 書子, 小松 大祐
    • 学会等名
      2014年度日本地球化学会第61回年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] 富栄養化湖沼における窒素循環速度の定量:硝酸の天然同位体トレーサーを用いた解析2014

    • 著者名/発表者名
      中川 書子, 大山 拓也, 角皆 潤, 小松 大祐, 梅田 信
    • 学会等名
      2014年度日本地球化学会第61回年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] 同位体分別を利用した地球環境科学の基礎と応用2014

    • 著者名/発表者名
      角皆 潤
    • 学会等名
      第9回日本地球化学会ショートコース
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養塩の生成量や消費量を測る:その意義と新手法への挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      角皆 潤
    • 学会等名
      大津臨湖実験所開所100 周年記念事業「京都大学の琵琶湖研究100年と今後の多様な共同研究のために」
    • 発表場所
      コラボしが21
    • 年月日
      2014-07-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶存酸素の三酸素同位体組成を利用した貧栄養・中栄養水圏環境下の総一次生産量定量2014

    • 著者名/発表者名
      角皆 潤, 南 翔, 佐久間 博基, 小松 大祐, 中川 書子
    • 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
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02

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公開日: 2016-06-01  

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