微生物鉱物化作用から明らかにする先カンブリア紀の地球環境

微生物矿化揭示前寒武纪全球环境

基本信息

批准号：
09J00250
负责人：
白石史人
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Hiroshima University (2011)Kyushu University (2009-2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00250/
关键词：
ストロマトライト地球微生物学微小電極縞状鉄鉱床

项目摘要

本年度は,昨年度に引き続き鉄・マンガン微小電極の開発を行った.特に直径0.1mm程度の電極表面を鏡面研磨することは非常に困難であったが,試行錯誤の結果,満足できる品質を安定的に得ることに成功した.室内において電極の性能を確認したのち,秋田県小坂町奥奥八九郎温泉・島根県太田市三瓶温泉において,野外における測定を行った.三瓶温泉では,堆積物表面近傍のマンガン濃度は水塊よりも有意に低く,またそれは藻類の光合成と密接に関係していたことから,微生物活動によってマンガン酸化物の形成が促されていることが示唆された.一方,奥奥八九郎温泉では高イオン強度温泉水による妨害のため,良質なプロファイルを得ることはできなかった.これについては今後,改善策を講じることが必要である.次に,昨年度に確立した改良FISH法の新たな技術開発を行い,放射光分析との併用を可能にした.この手法を用いて,三瓶温泉の湯本付近に見られる微生物鉄堆積物を調べたところ,鉄酸化細菌の周りの鉄酸化物組成が無機的に形成されたものとは異なる特徴を持つことが明らかになった.これは縞状鉄鉱床の成因解明にもつながる成果であり,Environmental Science&Technology誌に論文を発表した.また,微小電極によって明らかになった「光合成誘導CaCO_3沈殿に適した水化学組成」についてまとめ,その結果を地球惑星科学連合大会・地質学会において発表し,Geochimica et Cosmochimica Acta誌にも論文を発表した.この結果を利用してシミュレーションを行い,石灰化シアノバクテリア化石から顕生代海洋の炭酸化学種組成を推定した.これは,これまで有用な指標のなかった古海洋の炭酸化学種を見積もる画期的な方法である.その成果を炭酸塩コロキウムにおいて発表し,また論文として投稿する準備も行っている.

今年，我们继续像上一个财政年度一样，继续开发铁和锰微电极。特别是，很难用直径约为0.1 mm的电极表面射击电极的表面，但是已经实现了试验和误差的结果以确保质量稳定。在确认室内电极的性能后，我们在Okuokuhachikuro Onsen，Osaka-Cho，Akita县和Shimane县Ota City的Sanbei Onsen进行了测量。在Sanbei Onsen，沉积物表面附近的锰浓度明显低于水量，并且与藻类的光合作用密切相关，这表明微生物活性鼓励了锰氧化物的形成。另一方面，由于高离子强度温泉水的干扰，无法获得高质量的轮廓。在这方面，将来有必要实施改进措施。接下来，为去年建立的改进的鱼类方法开发了一项新技术，使得与同步加速器分析结合使用它是可能的。使用这种方法，我们研究了在桑贝伊·奥恩森（Sanbei Onsen）Yumoto附近发现的微生物铁沉积物，并发现围绕铁氧化细菌的氧化铁组成的特征与无机形成的特征不同。这也导致阐明条纹铁矿的起源以及他发表了科学技术论文的环境。他还概述了“适用于光合诱导的CACO_3降水的水化学成分”，由微电极揭示，在地球网络会议和地质学会上介绍了结果，并在Geochimica et Cosmochimica Acta中发表了该论文。利用这些结果，他进行了模拟，并估计了钙化蓝细菌化石中碳源生代海洋中碳酸物种的组成。这是一种估计没有有用指标的古纳胺碳酸盐物质的开创性方法。结果呈现在碳酸盐座座中，并准备将其作为纸提交。