安定同位体比による海洋における一酸化炭素の挙動および大気放出フラックスの解明

使用稳定同位素比阐明海洋中一氧化碳的行为和大气排放通量

• 批准号: 02J00163
• 负责人: 中川 書子
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J00163/
• 关键词: 一酸化炭素; 海洋; 炭素安定同位体組成; 酸素安定同位体組成; 日変動; 微生物活動; 熱水プルーム

<溶存一酸化炭素濃度及び同位体組成測定用の一酸化炭素抽出ラインの作成及び検討>海水中の一酸化炭素濃度及び同位体組成の測定での最大の問題は、海水試料の状態では数日以上保存ができないことである。そのため、一酸化炭素濃度及び同位体組成の測定は船上で行うことが望ましい。濃度測定の場合、測定装置が小型であるため船上分析が可能であるが、同位体組成は船上では分析は出来ない。そこで、気体試料中の一酸化炭素は数ヶ月程度保存できる点を利用し、一酸化炭素を船上で抽出・精製し、実験室に持ち帰って測定を行うシステムの確立を行った。一酸化炭素の低い溶解度を利用して、海水試料(約2L)から真空中で一酸化炭素を抽出・濃縮する新しい種類のシステムを構築した。これは、一酸化炭素以外の気体成分(例:炭化水素類)の大量抽出にも有用な方法と考えられる。<外洋試料の測定>海洋科技センターの観測船の航海に参加し、新しく確立した一酸化炭素抽出・濃縮システムを用いて、外洋における一酸化炭素濃度及びその炭素・酸素安定同位体組成の測定に成功した。表面海水については、西部北太平洋の2地点において、24時間連続観測を行った。また、水曜海山の熱水プルーム中の一酸化炭素の測定も初めて行い、一酸化炭素が深海底熱水活動の新たな指標に成りうることが示唆された。これらの結果については、国内外の学会やシンポジウムに参加し、成果発表を行った。主な2件を以下に示す。中川書子・角皆潤・蒲生俊敬・吉田尚弘・KR01-15乗船研究者 西部北太平洋(水曜海山海域)における一酸化炭素の安定同位体組成 地球惑星科学関連学会2002年合同大会、2002年5月27-31日、東京Fumiko Nakagawa, Urumu Tsunogai, Toshitaka Gamo, Jun-ichiro Ishibashi CO enrichment in hydrothermal plumes : Suiyo seamount, Izu-Bonin arc 2002 AGU Fall Meeting,6-10 December 2002,San Francisco, California, USA

<Preparation and evaluation of an acidified carbon extraction system for determination of dissolved acidified carbon concentration and isotope composition> The biggest problem in determination of acidified carbon concentration and isotope composition in seawater is that the state of seawater samples is stored for more than several days. Determination of carbon concentration and isotope composition in the presence of carbon dioxide Concentration measurement occasions, measurement equipment, ship analysis, possible, isotope composition, ship analysis A sample of acidified carbon was stored for several months, and then extracted, refined, and measured in the laboratory. The low solubility of acidified carbon was utilized, and a new type of system was constructed for extracting and concentrating acidified carbon from seawater samples (about 2 L) in vacuum. A useful method for extracting a large amount of gaseous components other than acidified carbon (e.g., carbonized hydrocarbons) is described. <Determination of foreign samples> Ocean Science and Technology successfully determined the concentration of acidified carbon and the stable isotope composition of acidified carbon in the marine environment. Surface seawater, 2 locations in the western North Pacific Ocean, 24 hours of continuous observation A new indicator of deep seabed hot water activity is determined by measuring acidified carbon in the hot water of seamounts. The results of this study were published in the journal of Science and Technology at home and abroad. The main two pieces are shown below. Nakagawa Shoko, Sumitomo Kakutomi, Toshitaka Gamo, Jun-ichiro Ishibashi CO enrichment in hydrothermal plumes, Tokyo, May 27-31, 2002: Suiyo seamount, Izu-Bonin arc 2002 AGU Fall Meeting,6-10 December 2002,San Francisco, California, USA

项目成果

F.Nakagawa, N.Yoshida, Y.Nojiri, V.N.Makarov: "Production of methane from alasses in eastern Siberia : Implications from its 14C and stable isotopic compositions"Global Biogeochemical Cycles. 16(3) (In press). (2002)

F.Nakakawa、N.Yoshida、Y.Nojiri、V.N.Makarov：“西伯利亚东部阿拉斯的甲烷生产：14C 和稳定同位素组成的影响”全球生物地球化学循环。

K.Yamada, M.Tanaka, F.Nakagawa, N.Yoshida: "On-line measurement of intramolecular carbon isotope distribution of acetic acid by continuous-flow isotope ratio mass spectrometry"Rapid Communications in Mass Spectrometry. 16. 1059-1064 (2002)

K.Yamada、M.Tanaka、F.Nakakawa、N.Yoshida：“通过连续流同位素比质谱法在线测量乙酸分子内碳同位素分布”质谱快速通讯。

F.Nakagawa, U.Tsunogai, N.Yoshida, D.Dl.Adams: "Stable isotopic compositions of bacterial light hydrocarbons in marginal marine sediments"Land and Marine Hydrogeology (eds.M.Taniguchi, K.Wang, T.Gamo), Elsevier Science. (In press). (2003)

F.Nakakawa、U.Tsunogai、N.Yoshida、D.Dl.Adams：“边缘海洋沉积物中细菌轻烃的稳定同位素组成”陆地和海洋水文地质学（eds.M.Taniguchi、K.Wang、T.Gamo）

F.Nakagawa, N.Yoshida, A.Sugimoto, E.Wada, T.Yoshioka, S.Ueda, P.Vijarnsorn: "Stable isotope and radiocarbon compositions of methane emitted from tropical rice paddies and swamps in southern Thailand"Biogeochemistry. 61. 1-19 (2002)

F.Nakakawa、N.Yoshida、A.Sugimoto、E.Wada、T.Yoshioka、S.Ueda、P.Vijarnsorn：“泰国南部热带稻田和沼泽排放的甲烷的稳定同位素和放射性碳成分”生物地球化学。

U.Tsunogai, F.Nakagawa, DD.Komatsu, T.Gamo: "Stable carbon and oxygen isotopic analysis of atmospheric carbon monoxide using continuous-flow isotope ratio MS by isotope ratio monitoring of CO"Analytical Chemistry. 74(22). 5695-5700 (2002)

U.Tsunogai、F.Nakakawa、DD.Komatsu、T.Gamo：“通过 CO 同位素比监测，使用连续流同位素比 MS 对大气一氧化碳进行稳定碳和氧同位素分析”分析化学。