【研究分野】環境解析評価およびその関連分野

【研究領域課題番号】17H06294 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 / 微生物群集 / 海洋 / 物質循環 / 細菌 / 微生物 / 有機物 / サブミクロン粒子

【研究成果の概要】

アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法を確立した。この手法を用い、海洋有機物のプロリン含有量の変動を明らかにするとともに、これまで未知であった、高プロリン含有成分の動態の影響要因の解明を大きく前進させた。

【研究の社会的意義】

従来用いられてきた誘導化法とは異なる原理に基づく分析手法を確立し、これを海洋試料に適用することで、これまで見逃されてきたプロリン動態を解析する為の技術的基盤を提供した。この方法が確立したことで、今後、海洋試料のアミノ酸動態の研究が高度化することが期待される。また、この手法を用い、これまで情報の乏しかったサブミクロンサイズ画分の海洋有機物のプロリン含有量とその変動を明らかにするなど、海洋物質循環の理解の深化に結び付く、重要な新知見を得ることができた。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【配分額】25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】16K12579 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生元素動態 / 海洋物質循環 / 生物地球化学 / 海洋生物地球化学 / 物質循環 / 海洋有機物 / 海洋科学

【研究成果の概要】

西経170度線上赤道～チャクチ海間を縦断する中部北太平洋の広範な海域において、懸濁粒子態生物起源ケイ素(PBSi)と共に、コロイド態生物起源ケイ素（CBSi）の測定を初めて行い、その鉛直分布、南北分布の特徴を解析した。CBSiは概ねnMオーダーの濃度レベルで、PBSiに比べて海域による違いも鉛直的な変化も少ない特徴を示した。海洋にはこれまで存在が明らかでなかったCBSiが、赤道から北極にかけての広い海域、また表層から深層まで安定して存在していることが示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】16K00527 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海水分析 / 溶存有機物 / 放射性炭素 / 炭素循環 / 化学海洋 / 加速器質量分析 / 海洋物質循環 / 物質循環 / 溶存有機態放射性炭素 / 溶存有機炭素 / 海洋生物地球科学

【研究成果の概要】

海水中の溶存有機物を構成する放射性炭素の同位体比を測定し、その年齢の分布を明らかにすることにより、海洋での溶存有機物の分布に時間軸、すなわち、溶存有機物の分解速度や、海域間での移動時間等の情報を加えることが可能である。本研究では、その方法の煩雑さから報告例が極めて限られていた海水中の溶存有機態放射性炭素分析について、従来に比べて安全で容易な手法を開発した。

【研究の社会的意義】

本研究で開発した手法は、幅広い溶存有機物濃度および放射性炭素同位体比をもつ海水試料に適用可能であることが確認された。また、保存条件等の問題からこれまで困難とされてきた、実験室間での結果の相互比較を可能とした。加えて、本研究で開発した海水中の溶存有機物分解法は、様々な有機態元素・同位体分析への適用も期待される。本研究により、地球表層での炭素循環をより深く理解するための基盤を整えることができた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】20221002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

潮汐鉛直混合 / 長期大気海洋変動 / 海洋物質循環 / 海洋生態系 / 海洋 / 海洋物理 / 気候変動 / 物質循環 / 海洋観測 / 乱流 / 国際共同研究・ロシア / 潮汐 / 海洋物理学 / 鉛直混合 / 海洋長期変動 / 千島列島 / アリューシャン列島 / 海洋大循環

【研究成果の概要】

千島列島やアリューシャン列島海峡域において、中深層に及ぶ通常の数千倍の乱流鉛直混合の存在を、観測によって実証した。この大きな潮汐鉛直混合は、鉄や栄養塩等の物質循環を通じて、親潮など北太平洋亜寒帯海域の海洋生態系に大きな影響を与える。さらにその潮汐混合が18.6年周期で変動することによって生じる海洋変動が、日本東方海面水温とアリューシャン低気圧等の大気海洋相互作用を通じて増幅し、太平洋規模の気候・海洋の約20年変動に影響することが、観測・モデルの両面から明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2008 - 2012

【配分額】212,810千円 (直接経費: 163,700千円、間接経費: 49,110千円)