炭素・窒素安定同位体比による海洋粒子物質の形態変化に関する研究

碳/氮稳定同位素比引起的海洋颗粒物形态变化研究

• 批准号: 07780457
• 负责人: 原田 茂樹
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780457/
• 关键词: 沈降粒子; C; N比; 炭素同位体比; 炭素循環; 分解; 細菌

1.概要:海洋粒子物質は沈降過程を通じ,海洋表層から下層へと物質を移送する役割を担っている。したがって,沈降過程での粒子の形態変化を明らかにすることは,海洋物質循環の機構解明において必須である。本研究では,沈降粒子中の現存量,同位体比等の解析により,粒子が沈降過程で活発に分解され溶存有機体炭素へと移行すること,分解された炭素が細菌生産により速やかに粒子へと再変換されることを示した。2.方法:瀬戸内海家島海域において夏期に約2週間にわたり形成した隔離実験生態系(直径5m,深さ18mの円筒形水塊)の表層に炭素安定同位体トレーサー(炭酸水素ナトリウム態)を添加した。水深5,10,15mの地点に設置したセディメントトラップ中の沈降粒子を捕集し,炭素安定同位体比,炭素量,窒素量,炭素/窒素比(C/N比),色素等を計測した。3.結果:炭素安定同位体比は深度方向に急速に現象した。5mの同位体比に対し,10mの同位体比は66%,15mのものは44%に過ぎず,5-10m間に粒子の34%が,そして5-15m間に56%が分解されたことを示した。同様に,粒子中の炭素量,窒素量は,共に深さ方向に減少した。しかしC/N比は増大しており,炭素よりも窒素の方がより速く分解されたことを示した。炭素量の減少から見積もった見かけの粒子分解量は5-10m間に13%,5-15mではほぼ0%となり,同位体比変化による計算値よりも小さかった。その差は沈降過程での粒子の再生産と考えられ(同位体は表層にのみ存在し,炭素は下層にも存在したため),5-10m間で5m地点の粒子の21%,5-15mで44%に相当する粒子の生産があったと考えられる。5m以深では光の低減によりほとんど光合成が起こらないことが我々の従来の研究で明らかになっており,溶存有機物を利用した細菌生産の役割の高さが示唆された。粒子の分解と窒素安定同位体自然存在比の深さ方向の変化との関係を明らかにすることが今後の課題である。

1. Summary: Marine particulate matter deposition process, the ocean surface layer from the lower layer of matter transfer process. In addition, the morphological changes of particles in the sedimentation process are necessary to explain the mechanism of marine material circulation. This study shows the rate of decomposition of carbon and migration of dissolved organic carbon in the sedimentation process. 2. Methods: In the summer season, carbon stable isotopes were added to the surface layer of an isolated ecosystem (cylindrical water block 5m in diameter and 18m in depth) formed in about 2 weeks in the sea area of Seto Neijia Island. Sedimentation particles in water depths of 5,10 and 15m were collected, carbon stable isotope ratio, carbon content, carbon content, carbon/nitrogen ratio (C/N ratio), pigment content, etc. were measured. 3. Results: Carbon stable isotope is more rapid than depth direction. The isotope ratio at 5m was 66%, the isotope ratio at 10m was 44%, the isotope ratio at 15 m was 34%, and the isotope ratio at 5 m was 56%. In the same way, the amount of carbon in the particles, the amount of carbon in the particles, decreases in the same direction. The C/N ratio is increasing, and the carbon ratio is increasing. The amount of carbon is reduced by 13% in the range of 5-10m, 0% in the range of 5 - 15m, and the calculated value of isotope ratio is small. The reproduction of particles in different precipitation processes (isotopes exist in the surface layer and carbon layer), 21% of particles at 5m between 5 -10m and 44% at 5 - 15 m correspond to the production of particles. 5m to the depth of the light to reduce the light, light synthesis to start the light, dissolved organic matter to use, bacterial production and high levels of production. The relationship between the decomposition of particles and the natural existence of stable isotopes

项目成果

S. Harada. M. Watanabe et al.: "Analyses of Planktonic ecosystem structure in coastal seas using a large scale stratified Mesocosa" Water Science and Technology. (in press).

S.原田。

X. Wang, S.Harada et al.: "Modelling the bioconcentration of hydrophobic Organic Chemicals in Aguatic Organisms." Chemosphere. (in press).

X. Wang、S.Harada 等人：“模拟水生生物中疏水性有机化学品的生物浓缩。”