2019 Fiscal Year Annual Research Report
Sensitive determination of nanomolar urea and its dynamics in oligotrophic ocean
| Project/Area Number |
17H01852
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神田 穣太 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60202032)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 海洋科学 / 環境分析 / 尿素 / 亜熱帯海域 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
亜熱帯海域の炭素循環研究における最大の課題は、光合成による冬から夏にかけての正味の二酸化炭素吸収 (純群集生産) を駆動する窒素の供給・同化過程が未確認で、二酸化炭素吸収の変動の仕組みが解明されていないことである。本研究は、これまで研究例の少ない尿素に着目し、高感度吸光光度分析技術を駆使して亜熱帯海域における尿素のダイナミクスを観測することにより、尿素が純群集生産を支える窒素源であるか否かを検証するものである。
令和元年度は、北太平洋亜熱帯域、東部インド洋、北極海周辺海域、南大洋インド洋区における尿素および窒素栄養塩類の地理的分布を明らかにした。有光層内の尿素および窒素栄養塩類の総濃度は、北太平洋亜熱帯域、東部インド洋、北極海周辺海域、南大洋インド洋区の順で高かった。総濃度に占める尿素の割合は北太平洋亜熱帯域で最も高く、亜熱帯域において尿素が重要な窒素源であることが示唆された。冗長性解析（RDA）より、北極海周辺海域では尿素、アンモニウム塩と見かけの酸素消費量（AOU）に強い正の相関がみられ、他の3海域では硝酸塩とAOUに強い正の相関がみられた。有光層内であっても酸素消費を伴う有機物分解の顕著な層が存在し、尿素および窒素栄養塩類が生成されており、有機物生成・分解が盛んな低温海域ほど還元態窒素が豊富に存在することが明らかとなった。
また、気象庁観測船による西部北太平洋亜熱帯域、海洋研究開発機構学術研究船白鳳丸による東部南太平洋亜熱帯域の航海に参加し、尿素動態に関する観測および試料採取を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
令和元年度は北太平洋亜熱帯域および東部インド洋における尿素濃度の分布を明らかにすることが主目的であったが、これらに加えて北極海周辺海域および南大洋インド洋区から採取された試料を分析する機会を得たことにより、グローバルなスケールでの尿素分布を明らかにすることができた。また、尿素濃度データと海況、窒素栄養塩類濃度、各種窒素取り込みおよび硝化速度のデータを併せて解析することにより、窒素源としての尿素の地理的重要性や尿素の生成消費プロセスの地理的差異を見いだすことに成功した。西部北太平洋亜熱帯域および東部南太平洋亜熱帯域において尿素動態に関する観測および試料採取も実施できたことから、本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
気象庁観測船による定期航海で西部北太平洋亜熱帯域において採取した試料を分析し、尿素濃度の季節変動を明らかにする。海洋研究開発機構学術研究船白鳳丸で東部南太平洋亜熱帯域において採取した試料の分析およびデータ解析も行う。令和2年度は、尿素および他の形態窒素の分析を中心に進めて、各形態窒素の季節変動を総合的に把握し、総窒素の季節変動に占める尿素の寄与を明らかにする。令和3年度は、気象庁観測データを用いて窒素の季節変動に対応した炭素や酸素の季節変動を解析し、尿素が亜熱帯海域の純群集生産を支える窒素源であるか否かを明らかにする。
|
