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貧酸素海域で化学合成独立栄養細菌が担う一次生産機能の評価

贫氧水域中化能自养细菌的初级生产功能评价

基本信息

批准号：
22K14944
负责人：
森郁晃
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

長崎県大村湾は、極めて閉鎖的な内湾であり、夏季に貧酸素水塊が湾中央部に形成される。貧酸素水塊は初夏から秋にかけて底層に形成されるが、一時的な強風等による断続的な水塊撹拌の影響によって解消と再形成が繰り返されている。貧酸素海域への酸素供給は、好気性細菌による酸素消費速度の上昇と化学合成独立栄養細菌の劇的な増加を引き起こすことがマイクロコズムレベルでの培養実験によってを明らかになっている。そこで本研究では、酸素供給が貧酸素海域へ行われることで、化学合成独立栄養細菌による炭酸固定が促進され、結果として生成された有機化合物が海底堆積物表層において一次生産者としての役割を担うという仮説を立て検証する。本年度は、2014年に大村湾で月に一度、採取・解析された堆積物表層の16SrRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンスデータの再解析を実施した。炭酸固定を行う微生物は海底表層に優占しており、貧酸素水塊の形成・解消に伴う海底直上の溶存酸素濃度の長期的な増減と共に存在量を緩やかに変化させていることが確認できた。さらに水塊撹拌による一時的な溶存酸素濃度の上昇によって、一部の化学合成独立栄養細菌グループ(Campylobacterales目)が劇的に増加する現象が確認できた。さらに貧酸素水塊が発達した2022年8月に大村湾にて堆積物試料を採取し、安定同位体プロービング法による炭酸固定微生物の同定を開始している。

Omura Bay, Nagasaki Prefecture, is a closed inner bay, and an acid-poor water block is formed in the middle of the bay in summer. Acid-poor water blocks are formed on the bottom layer from early summer to autumn, and the broken water blocks are dissolved and re-formed due to the stirring effect of strong winds. The acid supply of acid-poor sea areas increases the rate of acid consumption by aerobic bacteria, and the rate of chemical synthesis increases by independent aerobic bacteria. In this study, the supply of acid to the acid-poor sea area was promoted by the chemical synthesis of independent cultivation bacteria, and the production of organic compounds in the surface layer of seabed deposits was proved by the study. This year, at the end of October 2014, the 16S rRNA gene in the surface layer of the deposit was analyzed and analyzed. Carbon fixation is accompanied by the formation and elimination of acid-poor water masses on the seafloor, accompanied by a long-term increase in the concentration of dissolved acids on the seafloor, and a reduction in the total amount of dissolved acids. The phenomenon that the concentration of soluble acid increased during stirring of water block was confirmed, and some chemically synthesized independent bacteria (Campylobacterales) increased greatly. In August 2022, the sample of deposit in Omura Bay was collected, and the identification of carbon acid-immobilized microorganisms by stable isotope method was started.