2016 Fiscal Year Annual Research Report
天然放射性リン同位体による亜熱帯海域のリン供給過程の解明
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15H02802
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
神田 穣太 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60202032)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋科学 / 海洋生態 / 亜熱帯海域 / リン / 気候変動 / 生元素循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
亜熱帯海域表層の生元素循環をめぐる最大の問題は、二酸化炭素収支から示されている有機物の季節的生産サイクルに対して、それに見合うリンの供給が確認されていないことである。本研究では、天然放射性リン同位体32-Pと33-Pをトレーサーとして用いたリン循環解析と高感度分析による低濃度リンの動態解析とを組み合わせて、亜熱帯海域表層におけるリン供給過程を明らかにしようとするものである。
平成28年度は、海水中の溶存ヌクレオチドリンの放射能測定のためのリン捕集法の検討を中心に行った。溶存ヌクレオチドリンを捕集するために、平成27年度に確立した揚水ポンプを用いた大量ろ過装置に新たに活性炭カラムを組み込んだ装置を開発した。ADVANTEC社製のヤシガラ炭カラムおよび繊維状活性炭カラムを用いて海水のろ過速度およびATPの捕集効率を調べたところ、両カラムとも最大20 L/minのろ過速度であり、ほぼ100%のATP捕集効率を示した。しかしながら、ヤシガラ炭カラムには溶存リンのコンタミネーションが確認されたため、本装置には繊維状活性炭カラムを組み込むこととした。
活性炭カラムを組み込んだ大量ろ過装置を用いて、西部北太平洋亜熱帯域において10日間に及ぶ時系列定点観測を実施した。得られた試料は陸上研究室に持ち帰った後、直ちに試料処理し、超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターにより放射能測定を行った。
高感度分析による低濃度リンの動態解析では、気象庁定期航海で得られた試料を分析し、データ解析することにより、西部北太平洋亜熱帯域における溶存リンの季節変化が明らかとなった。冬から夏にかけて表層のリン酸塩濃度がナノモルレベルで低下し、一方で表層のDOP濃度が上昇する様子が明らかとなり、亜熱帯域において冬から夏にかけて起こる純群集生産を支えるリン動態の一端を捉えることに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は、海水中の溶存ヌクレオチドリンの放射能測定のためのリン捕集法の確立が主目的であった。活性炭カラムを組み込んだ大量ろ過装置を開発し、実際に現場海域において試験運用することに成功した。現場海域で得られた試料の化学的処理および放射能測定についても先行研究を参考に滞りなく進んでいる。超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターの校正や検出限界等の確認も併せて進行中である。また、高感度分析による低濃度リンの動態解析について、西部北太平洋亜熱帯域における溶存リンの季節変化を明らかにした。以上により、当初の計画通り、本研究は順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターの校正や検出限界等の確認を早急に進めると共に、これまで放射能測定したデータを解析し、西部北太平洋亜熱帯域におけるリン供給過程を明らかにする。東京海洋大学練習船や海洋研究開発機構学術研究船を用いてより広域に、また異なる時期に大量ろ過装置を用いた観測を実施し、リン供給過程の時空間変動を明らかにする。高感度分析による低濃度リンの動態解析については、引き続き気象庁定期航海等に乗船し、試料採取および分析を進めて亜熱帯海域におけるリン環境の把握を行う。
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