Aerobic methane production in oxygenated water column of lake ecosystems

湖泊生态系统含氧水柱中好氧甲烷的产生

• 批准号: 23681003
• 负责人: IWATA Tomoya
• 金额: $ 6.32万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23681003/
• 关键词: メタン極大; 好気的メタン生成; 有機リン代謝; メチルホスホン酸; シアノバクテリア; Synechococcus; 好気的メタン極大; C-Pリアーゼ; CARD-FISH; メタン; 湖沼; 温室効果気体; プランクトン; メタン菌; 湖盆形状

We conducted the field and laboratory studies to identify the aerobic methane production pathways in lake ecosystems. The field studies revealed that dissolved CH4 concentrations often exhibit a subsurface maximum during the stratified period in many lakes. In particular, large, oligotrophic lakes tended to form large CH4 maximum. Moreover, seasonal occurrence of the CH4 maximum was closely related to the abundance of planktonic microbes (Synechococcus), suggesting CH4 production by microbes even in the presence of O2. Furthermore, the microcosm experiments showed the aerobic CH4 production when methylphosphonic acid (MPn) was added to the P-deficient lake water, suggesting the expression of a carbon-phosphorus lyase for P utilization and producing CH4 from MPn. The present study revealed the causal relationships between aerobic microorganisms, their phosphonate metabolism, and CH4 production, which clarify the novel methane production pathway observed in many oligotrophic lakes.

我们进行了现场和实验室研究，以确定湖泊生态系统中的好氧甲烷产生途径。实地研究表明，溶解CH4浓度往往表现出一个地下最大值在分层期间在许多湖泊。特别是，大型贫营养湖泊往往会形成大的CH4最大。此外，季节性发生的CH4最大是密切相关的丰度的浮游微生物（聚球藻），这表明CH4生产的微生物，即使在O2的存在下。此外，微宇宙实验表明，当甲基膦酸（MPn）添加到缺磷湖水中时，好氧CH4的产生，表明碳磷裂解酶的表达用于磷的利用并从MPn产生CH4。本研究揭示了好氧微生物之间的因果关系，其膦酸盐代谢，和CH4生产，澄清了新的甲烷生产途径中观察到的许多贫营养湖泊。

项目成果

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山梨大学研究员名单

湖沼の好気環境に出現するメタン極大の形成プロセス

湖泊沼泽有氧环境中甲烷最大值的形成过程

• 发表时间: 2014
• 作者: 岩田智也;小林あい;内藤あずさ;小島久弥
• 通讯作者: 小島久弥

積雪期における湿地からのメタン放出過程

雪季湿地甲烷排放过程

• 发表时间: 2012
• 期刊: 低温科学
• 作者: Sakai;S;岩田智也
• 通讯作者: 岩田智也

Distribution of putative denitrifying methane oxidizing bacteria in sediment of a freshwater lake, Lake Biwa

• DOI: 10.1016/j.syapm.2012.03.005
• 发表时间: 2012-06-01
• 期刊: SYSTEMATIC AND APPLIED MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.4
• 作者: Kojima, Hisaya;Tsutsumi, Masazumi;Fukui, Manabu
• 通讯作者: Fukui, Manabu