琵琶湖深層における骨格的な栄養循環を支配する新しい生態系メカニズムの解明

本研究では琵琶湖主湖盆における細胞外酵素活性の分布と物質循環の関係を、特に、アルカリ性ホスファターゼ活性に着目して研究することで、同湖の生態系におけるリン循環を支配する新しいメカニズムの解明を目指している。平成18年度は、琵琶湖沖合の定点における定期観測(月一回)を実施し、各態の有機物と栄養塩類の分布を調べると共に、溶存有機炭素、溶存無機炭素、粒子状有機炭素の炭素安定同位体比を測定することで、有機物の起源と循環に関する情報を得た。また、セジメントトラップを用いた沈降粒子の捕集実験を計4回実施し、沈降粒子の化学組成および各種細胞外酵素活性の測定を実施した。これらの研究の結果、炭素安定同位体比から、湖内で生成された有機物と、湖外から流入した陸起源有機物を区別することが可能であることが示唆された。2ソース混合モデルを用いた解析の結果、琵琶湖の深水層において分解される有機炭素の有意な部分(30-40%)が陸起源であると推察された。この結果は、リンの循環を解釈するうえで重要な情報であるとともに、深水層における物質循環モデルの高精度化に寄与する。一方、酵素活性に関しては、粒子付着画分ではエンド型の酵素活性が卓越するのに対し、非付着画分ではエキソ型の酵素活性が卓越するという傾向が見いだされた。以上の結果及び先行研究によって得られたデータの解析を進め、論文の作成を進めた(出版準備中)。成果の一部はアメリカ陸水海洋学会および日本陸水学会の研究集会において報告した。

本研究では琵琶湖主湖盆における細胞外酵素活性の分布と物質循環の関係を、特に、アルカリ性ホスファターゼ活性に着目して研究することで、同湖の生態系におけるリン循環を支配する新しいメカニズムの解明を目指している。平成18年度は、琵琶湖沖合の定点における定期観測(月一回)を実施し、各態の有機物と栄養塩類の分布を調べると共に、溶存有機炭素、溶存無機炭素、粒子状有機炭素の炭素安定同位体比を測定することで、有機物の起源と循環に関する情報を得た。また、セジメントトラップを用いた沈降粒子の捕集実験を計4回実施し、沈降粒子の化学組成および各種細胞外酵素活性の測定を実施した。これらの研究の結果、炭素安定同位体比から、湖内で生成された有機物と、湖外から流入した陸起源有機物を区別することが可能であることが示唆された。2ソース混合モデルを用いた解析の結果、琵琶湖の深水層において分解される有機炭素の有意な部分(30-40%)が陸起源であると推察された。この結果は、リンの循環を解釈するうえで重要な情報であるとともに、深水層における物質循環モデルの高精度化に寄与する。一方、酵素活性に関しては、粒子付着画分ではエンド型の酵素活性が卓越するのに対し、非付着画分ではエキソ型の酵素活性が卓越するという傾向が見いだされた。以上の結果及び先行研究によって得られたデータの解析を進め、論文の作成を進めた(出版準備中)。成果の一部はアメリカ陸水海洋学会および日本陸水学会の研究集会において報告した。