サンゴ礁に対する大気由来窒素負荷の生物地球化学的影響

大气氮负荷对珊瑚礁的生物地球化学影响

• 批准号: 10F00767
• 负责人: 永田 俊
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00767/
• 关键词: 海洋; サンゴ礁; 窒素循環; 栄養塩類; 安定同位体; 物質循環; 生物地球化学; 溶存態有機窒素; 安定同位; 生物地球化; 硝酸

本研究は、沖縄県八重山諸島のサンゴ礁生態系に対する窒素の負荷の規模とその起源を見積もるとともに、負荷された窒素の生態系影響を査定することを目的とした。具体的には、各種安定同位体に基づく新たな流域診断技術を用い、八重山諸島のサンゴ礁に対する窒素負荷の状況を査定するとともに、生態系に流入した窒素が、一次生産者から捕食者に至る食物連鎖に対してどのような波及効果を及ぼすのかを評価した。本年度は、昨年度に引き続き、八重山諸島の調査地点においてサンプリングを実施した。石垣市白保、明石、伊土名のサンゴ礁域及びその外洋域で多点採水及び定点における採水を行い、海水中化学成分の時空間変動を解明するためのサンプルを取得した。得られたサンプルを、昨年度に検討した溶存有機態窒素の窒素安定同位体比の測定手法を用いて分析した。その結果の解析をすすめた結果、以下の知見が得られた。(1)高潮時には、リーフ内の溶存態有機窒素の窒素安定同位体比の地点間でのばらつきは小さく、3.2パーミルという外洋の溶存態有機窒素に近い値を示した。(2)一方、低潮時には、溶存有機窒素の濃度および窒素安定同位体比の地点間での差が大きかった。この窒素の供給源として大気由来窒素、河川由来窒素、リーフ内での生産といった可能性を検討した結果、安定同位体比や濃度の変動幅から考えて、リーフ内に溶存態有機窒素の発生源がある可能性が高いと推察された。以上の検討結果は、本研究の目標である、サンゴ礁の窒素同位体収支モデルの構築のうえで重要な意義を持つものである。この研究成果を論文にまとめ、国際誌に投稿した。

这项研究旨在估算Yaeyama群岛，冲绳县珊瑚礁生态系统的氮负荷的规模和起源，并评估氮负载的生态影响。具体而言，使用基于各种稳定同位素的新盆地诊断技术用于评估Yaeyama群岛中氮负荷对珊瑚礁的状态，并评估从主要生产者到捕食者的食物链中流入生态系统的氮的连锁反应。今年，与上一个财政年度一样，在Yaeyama群岛的一个调查地点进行了抽样。在Shirayasu，Akashi和Itona，Ishigaki City的珊瑚礁地区收集了多点水，并在固定点获得了样品，以阐明海水中化学成分的时空变化。使用该方法分析了所获得的样品，以测量去年检查的溶解有机氮的氮稳定同位素比。分析结果后，获得了以下发现。 （1）在高潮期间，点之间叶片中溶解有机氮的氮稳定同位素比的变化很小，显示出接近露天的有机氮的3.2个腐烂。 （2）另一方面，在退潮期间，溶解有机氮的浓度与稳定的氮同位素比之间的差异很大。在检查了氮的可能性，例如大气氮，河流衍生的氮和礁石内的产量，据估计，考虑到稳定的同位素比和浓度的变化，礁石内有溶解有机氮的来源很可能。上述研究结果对于珊瑚礁的氮同位素平衡模型的构建具有重要意义，这是本研究的目的。这项研究的结果被汇编成论文，并提交给国际杂志。