2023 Fiscal Year Final Research Report
Analysis of energy available of microbial sulfate reduction reaction in spring water and development of new geothermal exploration method
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21H03659
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
Ioka Seiichiro 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40598520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若狭 幸 弘前大学, 地域戦略研究所, 准教授 (40442496)
天野 由記 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 地熱探査 / 湧水 / 硫酸還元 / 微生物 |
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| Outline of Final Research Achievements |
To evaluate whether hydrogen sulfide in low-temperature spring water in geothermal exploration areas originates from volcanic activity or microbial activity, we performed research to determine 1) whether groundwater in which microbial sulfate reduction reactions have occurred is flowing out, 2) whether microbiota exist, 3) whether there is effective available energy for the microbial sulfate reduction reaction, and 4) whether organic carbon exists in the spring water outflow area. The methods used included stable isotope ratio analysis of sulfate ions in spring water, microbial community composition analysis, effective available energy analysis of microbial sulfate reduction reaction, and organic carbon concentration analysis. The results demonstrated the effectiveness of microbial analysis, such as microbial community analysis, in the acidic low-temperature spring water containing hydrogen sulfide targeted in this study.
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| Free Research Field |
地熱水文学，地熱水文地球化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
日本は火山が多く地熱資源量も多いとされている。しかし，火山地域でかつ地熱探査地域における低温湧水の水質形成機構研究はその資源的，地熱兆候としての低評価から遅れている。そのような中，本研究では低温湧水に含まれる硫化水素の起源推定を試みた。酸性の低温湧水を対象にした結果，微生物硫酸還元反応有効エネルギー解析は反応に十分な有効エネルギー値を示した。一方，微生物群集解析等では微生物反応評価の有無に地域差があり，微生物硫酸還元反応が起きている場と起きていない場がある可能性が評価され，火山地域でかつ地熱探査地域における低温湧水に含まれる硫化水素には微生物硫酸還還元反応起源もある可能性が示された。
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