海底堆積物内の微小空間可視化解析による地下微生物の地質学的生息限界の探究

通过海底沉积物内的微空间可视化分析探索地下微生物的地质栖息地限制

• 批准号: 14J00199
• 负责人: 浦本 豪一郎
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Kochi University (2016)Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2014-2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J00199/
• 关键词: 微小金属鉱物塊; 微細構造; 遠洋性堆積物; 微小マンガン粒; 海底下微生物; 海底堆積物; 微小団塊

本研究によって，南太平洋環流域の酸素を含む外洋深海底堆積物から大量に見つかった微小金属鉱物塊「微小マンガン粒」が地球規模の金属元素の動態に対して果たす役割を解明すべく研究を継続した．まず，地層構成粒子数の割合で0.01%に満たない微小鉱物塊を，土壌学の比重分画技術，生物学の細胞光学分取技術，微速度遠心処理などを併用することで，最大95％の割合で分離する技術確立に成功した．分離試料は，放射光X線顕微鏡による化学状態解析ならびに，既往の地球化学・生物学的データと統合した検討によって，今までに明らかにされていなかった外洋深海底の地層内環境におけるマンガン鉱物の続成過程について議論を行った．更に，分離試料についてICP化学分析を行い，元素の含有量を精密に測定した．その結果，微小金属鉱物塊には主要な金属元素（鉄やマンガン）に加え，レアメタル，レアアースのように資源物質が含まれることも明らかになった．レアアースについては，外洋地層試料のバルク分析結果と異なるレアアースパターンが認められ，上述の金属鉱物の続成過程に関する議論を補強するデータを取得で来た．一方，分析結果を基に微小金属鉱物塊に含まれる金属元素量と，これまでに外洋深海底表層において存在が知られてきているマンガン団塊やマンガンクラストに含まれる金属元素量との比較を進めた．その結果，外洋深海底の地層試料中の微小金属鉱物塊には，深海底表層のマンガン団塊やマンガンクラストよりも多量の金属元素が貯留しており，従来知られていなかった金属元素の濃集体として深海底地下の微小金属鉱物塊が大きな役割を果たしている事が分かってきた．本年度は，こうした地層試料の処理技術に関わる論文を報告した．また，外洋深海底の微小金属鉱物塊が地球規模の金属元素動態に果たしている役割を議論した論文をまとめている．

This study に よ っ て, ring in the south Pacific basin の acid contains を む WaiYang abyssal deposits か ら large に see つ か っ た tiny metal 鉱 wedges "tiny マ ン ガ ン granule" scale の が earth metal element dynamic に の し seaborne て fruit た す "を cut interpret す べ く research を 継 続 し た. ま ず formation constitute a particle の cut close で 0.01% に against た な い tiny 鉱 wedges を, proportion of soil 壌 learn の painting technology, biology optical の cells divide technology, micro speed telecentric 処 Richard な ど を and す る こ と で, maximum 95% cut separation combined で す の る technology establish に success し た. Separation sample は, X-ray radiation light 顕 micromirror に よ る chemical state analytical な ら び に, always の earth chemistry, biology デ ー タ と integration し た beg に 検 よ っ て, today ま で に Ming ら か に さ れ て い な か っ た WaiYang abyssal の stratum environment に お け る マ ン ガ ン 鉱 content の 続 into process に つ い て comment line を っ た. More に, separate the test sample に た て てICP chemical analysis を line を, element <s:1> content を precise に determination た た. そ の results, tiny metal 鉱 wedges に は main な metal element (iron objects や マ ン ガ ン) に え, レ ア メ タ ル, レ ア ア ー ス の よ う に が resource material containing ま れ る こ と も Ming ら か に な っ た. レ ア ア ー ス に つ い て は, WaiYang stratum sample の バ ル ク analysis results と different な る レ ア ア ー ス パ タ ー ン が recognize め ら れ, the の metal 鉱 content の 続 into process に masato す る comment を reinforcing す る デ ー タ を で to た. Side, the results of the analysis を に tiny metal 鉱 physical block contains に ま れ る metal elements と, こ れ ま で に WaiYang deep sea floor surface に お い て exist が ら れ て き て い る マ ン ガ ン 団 block や マ ン ガ ン ク ラ ス ト に containing ま れ る metallic element quantity と の is を into め た. そ の results, WaiYang abyssal の formation in the sample の tiny metal 鉱 wedges に は, deep sea floor surface の マ ン ガ ン 団 block や マ ン ガ ン ク ラ ス ト よ り も の abundant metallic element が retention し て お り, 従 to know ら れ て い な か っ た metal elements の strong collective と し て deep sea floor underground の tiny metal 鉱 wedges が big き な "を cut fruit た し て い る matter が points か っ て き た. This year, う,, う, た, た reports on に papers related to the processing technology of formation sample samples に and た た. ま た, WaiYang abyssal の tiny metal 鉱 wedges が scale の earth metal element dynamic に fruit た し て い cut を る service about し た paper を ま と め て い る.

项目成果

海底堆積物の微細構造と微生物細胞の観察

海底沉积物和微生物细胞的微观结构观察

• 发表时间: 2016
• 期刊: 顕微鏡
• 作者: Saeko Terada;Janet Nackoney;Tetsuya Sakamaki;Mbangi Norbert Mulavwa;Takakazu Yumoto and Takeshi Furuichi;浦本豪一郎・諸野祐樹・植松勝之・稲垣史生
• 通讯作者: 浦本豪一郎・諸野祐樹・植松勝之・稲垣史生

インドモンスーン復元のためのベンガル湾掘削（IODP Exp. 353）

孟加拉湾钻探以恢复印度季风（IODP Exp. 353）

• 发表时间: 2016
• 作者: 山本正伸・臼井洋一・浦本豪一郎・安藤卓人・Steven Clemens・Wolfgang Kuhnt・Leah LeVay・IODP Exp. 353 scientists

An improved resin-embedding method for the observations of fine-grained sediment microstructures using micro-focus X-ray CT and SEM

一种改进的树脂包埋方法，用于使用微焦点 X 射线 CT 和 SEM 观察细粒沉积物微观结构

• 发表时间: 2014
• 作者: Uramoto;G.-I.;Morono;Y.;Uematsu;K.;and Inagaki;F.
• 通讯作者: F.

Data report: diatom biostratigraphy of IODP Site U1371 in the South Pacific Ocean

数据报告：南太平洋IODP站点U1371的硅藻生物地层

• DOI: 10.2204/iodp.proc.329.203.2015
• 发表时间: 2015
• 期刊: Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program
• 作者: Itsuki Suto and Go-Ichiro Uramoto

南太平洋環流域の堆積物に含まれる微小金属粒の鉱物学的・地球化学的特徴について（IODP Exp. 329）

南太平洋沿岸沉积物中微小金属颗粒的矿物学和地球化学特征（IODP Exp. 329）

• 发表时间: 2017
• 作者: 寺田佐恵子;坂巻哲也;湯本貴和;古市剛史;T. Watanabe and Y. Kokubun;川崎唯史;浦本豪一郎・諸野祐樹・富岡尚敬・若木重行・和穎朗太・上杉健太朗・竹内晃久・星野真人・鈴木芳生・光延 聖・菅 大暉・宮本千尋・高橋嘉夫・稲垣史生
• 通讯作者: 浦本豪一郎・諸野祐樹・富岡尚敬・若木重行・和穎朗太・上杉健太朗・竹内晃久・星野真人・鈴木芳生・光延 聖・菅 大暉・宮本千尋・高橋嘉夫・稲垣史生