2015 Fiscal Year Annual Research Report
アイソトポマーの計測・解析技術開発による物質循環解析
Project/Area Number |
23224013
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
吉田 尚弘 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (60174942)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南部 伸孝 上智大学, 理工学部, 教授 (00249955)
ダニエラチェ セバスチィアン 上智大学, 理工学部, 助教 (00595754)
ジルベルト アレキシー 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (20726955)
豊田 栄 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 准教授 (30313357)
吉川 知里 国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他部局等, 研究員 (40435839)
山田 桂太 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 准教授 (70323780)
服部 祥平 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教 (70700152)
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Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 物質循環 / アイソトポマー / 環境計測 / 理論計算 / 数値モデリング |
Outline of Annual Research Achievements |
重要なC3化合物のアイソトポマー計測法を進展させた。プロパンのアイソトポマー計測法を実用化し、熱分解起源と非生物起源のプロパンを明確に区別できる可能性を見出した。生体代謝物として重要なピルビン酸のアイソトポマー計測法を開発した。アセトンのオフライン計測で得られた値を基準にオンラインアイソトポマー計測法を開発した。 地球温暖化関連物質であるN2Oおよび硝酸塩の酸素非質量依存同位体分別を高感度で測定する方法を開発し自動化した。N2Oについては、15Nの分子内同位体分布計測法を自動化して対流圏大気中N2Oの変化傾向を明らかにし、国際共同研究によりアイソトポマー標準物質の較正、配布を行った。硫化カルボニル(OCS)の硫黄同位体比分析法を開発し、大気OCSの硫黄同位体比を分析した。成層圏過程を組み合わせたモデルを用いて、OCSが成層圏硫酸の起源とであることを明らかにした。また本手法でOCSの微生物分解時の硫黄同位体分別係数を決定した。 大気分子の光解離反応および同位体濃縮の定量化を高精度理論計算のもとで行った。半古典凍結ガウス波束発展法(SC-FGP)に基づく非断熱遷移(NT)を考慮した方法を用いて光化学に関連する分子紫外線吸収スペクトルを調べた。コード開発し、2原子分子用コードでドップラー幅を考慮して紫外線吸収スペクトルの温度依存性を得た。このコードを用い、SO、CO及びO2分子の計算を行った。また、ZN-TSH方法によるH2SO4と紫外線における光解離反応の計算によってこれまで未確認の生成物を発見した。 昨年度構築した海洋N2Oアイソトポマーモデルを、0次元から鉛直1次元へ拡張した。北西部北太平洋の亜寒帯と亜熱帯の2つの時系列定点に適用してアイソトポマー分析結果との比較を行うことで、モデルが好気的外洋域におけるN2O分布を再現できることを確認した。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Use of a size-resolved 1-D resuspension scheme to evaluate resuspended radioactive material associated with mineral dust particles from the ground surface2016
Author(s)
Masahide Ishizuka, Masao Mikami, Taichu Y Tanaka, Yasuhito Igarashi, Kazuyuki Kita, Yutaka Yamada; Naohiro Yoshida, Sakae Toyoda, Yukihiko Satou, Takeshi Kinase, Kazuhiko Ninomiya, Atsushi Shinohara
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Journal Title
Journal of Environmental Radioactivity
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Hadal biosphere: insight into the microbial ecosystem in the deepest ocean on Earth2015
Author(s)
Takuro Nunoura, Yoshihiro Takaki, Miho Hirai, Shigeru Shimamura, Akiko Makabe, Osamu Koide, Tohru Kikuchi, Junichi Miyazaki, Keisuke Koba, Naohiro Yoshida, Michinari Sunamura, and Ken Takai
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 112
Pages: E1230-E1236
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] N2O production, a widespread trait in fungi2015
Author(s)
Koki Maeda, Ayme Spor, Veronique Edel-Hermann, Cecile Heraud, Marie-Christine Breuil, Florian Bizouard, Sakae Toyoda, Naohiro YoshidaChristian Steinberg & Laurent Philippot
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 5
Pages: 9697
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Insight into nitrous oxide production processes in the western North Pacific based on a marine ecosystem isotopomer model2015
Author(s)
Chisato Yoshikawa, Hitomi Abe, Maki N. Aita, Florian Breider, Keichi Kuzunuki, Sakae Toyoda, Nanako O. Ogawa, Hisami Suga, Naohiko Ohkouchi, Sebastian O. Danielache, Masahide Wakita, Makio C. Honda, Naohiro Yoshida
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Journal Title
Journal of Oceanography
Volume: -
Pages: 1-18
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Position-Specific Isotope Analysis of Xanthines: a 13C Nuclear Magnetic Resonance method to determine the 13C intramolecular composition at natural abundance2015
Author(s)
Didier Gbe Diomande, Estelle Martineau, Alexis Gilbert, Pierrick Nun, Ariaki Murata, Keita Yamada, Naoharu Watanabe, Illa Tea, Richard John Robins, Naohiro Yoshida, Gerald Stanislas Remaud
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Journal Title
Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G-Cubed)
Volume: 16
Pages: 1439-1448
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Three-step modernization of the ocean: Modeling of carbon cycles and the revolution of ecological systems in the Ediacaran/Cambrian periods2015
Author(s)
Tahata, M., Sawaki, Y., Ueno, Y., Nishizawa, M., Yoshida, N., Ebisuzaki, T., Komiya, T., Maruyama, S
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Journal Title
Geoscience Frontiers
Volume: 6
Pages: 121-136
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Continuous measurements of xCO2 and xCH4 in the seawater and overlying air in the western Arctic Ocean2015
Author(s)
Daisuke Sasano, Masao Ishii, Naohiro Kosugi, Akihiko Murata, Hiroshi Uchida, ○Kushi Kudo, Sakae Toyoda, Keita Yamada, Naohiro Yoshida, Hisayuki Yoshikawa-Inoue, Shigeto Nishino and Takashi Kikuchi
Organizer
The 18th WMO/IAEA Meeting on Carbon Dioxide, Other Greenhouse Gases, and Related Measurement Techniques
Place of Presentation
The Robert Paine Scripps Forum(La Jolla, CA)
Year and Date
2015-09-13 – 2015-09-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Seasonal variations of nitrogen and oxygen isotopic signature of atmospheric nitrate in coastal Antarctica2015
Author(s)
Ishino, S., Hattori, S., Caillon, N., Barbero, A., Gautier, E., Jourdain, B., Preunkert, S., Legrand, M., Yoshida, N., Savarino, J.
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting2015
Place of Presentation
幕張メッセ(東京)
Year and Date
2015-05-24 – 2015-05-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Relationship between CH4 and CO2 in the surface seawater in the western Arctic Ocean2015
Author(s)
Sasano, D., M. Ishii, N. Kosugi, A. Murata, H. Uchida, S. Toyoda, K. Yamada, K. Kudo,, N. Yoshida, T. Mifune, M. Yamamoto-Kawai, H. Yoshikawa-Inoue, S. Nishino, T. Kikuchi
Organizer
The 4th International Symposium on the Arctic Research
Place of Presentation
富山国際会議場
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research