高塩化に対する海洋一次生産者の応答－最先端有機分析で読み解く地中海塩分危機－

海洋初级生产者对高盐度的反应 - 利用尖端有机分析了解地中海盐度危机 -

• 批准号: 16J07844
• 负责人: 伊左治 雄太
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07844/
• 关键词: 高塩環境; 炭素・窒素循環; 色素化合物; 炭素・窒素同位体比; 地中海塩分危機; 生物地球化学循環; 化合物レベル安定同位体比

本年度は、現代の塩田の窒素循環を明らかにし、それを踏まえた上でおよそ600万年前に起こった地中海塩分危機時の窒素循環を明らかにすべく研究を行った。シチリア島トラパニの塩田で採取した表層高塩水・間隙水の硝酸およびアンモニア態窒素の濃度と窒素同位体比を測定するとともに、バイオマット試料中のクロロフィルaやバクテリオクロロフィルaを高速液体クロマトグラフィーで単離・精製し、化合物レベルの窒素同位体比を測定した。これらのデータから、塩田では低い窒素同位体比を持つ溶存アンモニアが蒸発したことで窒素同位体比が高くなったアンモニア態窒素が蓄積しており、光合成生物の主要な窒素源となっていることが明らかになった。このように特徴的な窒素同位体比は、過去の高塩環境の窒素循環を明らかにする上で有用な指標となることが期待される。実際に、およそ550万年前の地中海塩分危機最盛期に堆積したシチリア島レアルモンテ岩塩鉱山の堆積物について、クロロフィルの分解生成物であるポルフィリンの単離・精製・窒素同位体比測定を行ったところ、極めて高い窒素同位体比を持つことが今回明らかになった。これは、地中海塩分危機最盛期に塩田と類似した極限高塩環境の窒素循環が形成されていたことを示唆する。一方で、イタリア北部アペニン山脈で採取された地中海塩分危機ステージ１の黒色頁岩層からは、当時の堆積環境においてシアノバクテリアなどの窒素固定細菌が窒素を供給していたことが示唆され、地中海塩分危機時の窒素循環がダイナミックに変動していたことが明らかになった。

This year's study of the modern world's nuclear cycle began 6 million years ago. Determination of the concentration and the isotope ratio of nitrogen in the surface water, nitric acid in interstitial water, and nitrogen in the sample taken from the sample. Determination of the isotope ratio of nitrogen in the sample. The main source of photosynthetic organisms is the low isotope ratio, the high isotope ratio, the low isotope ratio, the high isotope ratio, and the high isotope ratio. The characteristic isotope ratios of these compounds are higher than those of the previous high-temperature environmental cycles. In fact, the accumulation of the Mediterranean Sea 5.5 million years ago at the peak of the crisis, the decomposition of the products of the accumulation of rock and sand, the separation of refined isotopes, the determination of the isotope ratio of high and medium isotopes, the determination of the isotope ratio of high and medium isotopes, the determination of the isotope ratio of high and medium isotopes, and the determination of the isotope ratio of high and medium isotopes. This is the highest point of the Mediterranean crisis. It is similar to the extreme high temperature environment. In the northern part of the Mediterranean Sea, the black shale layer of the Mediterranean Sea crisis was removed from the Mediterranean Sea, and the accumulation environment at that time was affected by the supply of fixed bacteria.

项目成果

Multi-element, compound-specific isotope analysis of chloropigments: Insights into the biogeochemical cycle of the microbial mat in the shallow hypersaline environment

氯化色素的多元素、化合物特异性同位素分析：深入了解浅层高盐环境中微生物垫的生物地球化学循环

• 发表时间: 2017
• 作者: Isaji;Y.;H. Kawahata;J. Kuroda;T. Yoshimura;N. O. Ogawa;D. Araoka;A. Makabe;A. Suzuki;T. Shibuya;F. J. Jimenez-Espejo;Y. Takano;S. Lugli;A. Santulli;V. Manzi;M. Roveri;and N. Ohkouchi
• 通讯作者: and N. Ohkouchi

Biological and physical modification of carbonate system parameters along the salinity gradient in shallow hypersaline solar salterns in Trapani, Italy

意大利特拉帕尼浅层超盐日光盐场中碳酸盐系统参数沿盐度梯度的生物和物理修改

• DOI: 10.1016/j.gca.2017.04.013
• 发表时间: 2017
• 期刊: Geochimica et Cosmochimica Acta
• 影响因子: 5
• 作者: Isaji Y.;H. Kawahata;J. Kuroda;T. Yoshimura;N. O. Ogawa;A. Suzuki;T. Shibuya;F. J. Jimenez-Espejo;S. Lugli;A. Santulli;V. Manzi;M. Roveri;and N. Ohkouchi
• 通讯作者: and N. Ohkouchi

Carbon and nitrogen isotopic compositions of chloropigments and porphyrins as a tool for elucidating the biogeochemical cycle of the aquatic system

氯化色素和卟啉的碳和氮同位素组成作为阐明水生系统生物地球化学循环的工具

• 发表时间: 2016
• 作者: Isaji;Y.;H. Kawahata;J. Kuroda;T. Yoshimura;N. O. Ogawa;H. Suga;A. Makabe;A. Suzuki;T. Shibuya;F. J. Jimenez-Espejo;S. Lugli;A. Santulli;V. Manzi;M. Roveri;and N. Ohkouchi
• 通讯作者: and N. Ohkouchi

δ26Mg of the chloropigments from oxygenic and anoxygenic phototrophic bacteria inside the benthic microbial mat of the Trapani solar salterns (Italy)

特拉帕尼日光盐场底栖微生物垫内含氧和缺氧光养细菌的氯化色素的 δ26Mg（意大利）

• 发表时间: 2017
• 作者: Isaji;Y.;T. Yoshimura;D. Araoka;J. Kuroda;N. O. Ogawa;Y. Takano;F. J. Jimenez-Espejo;A. Makabe;A. Suzuki;T. Shibuya;S. Lugli;A. Santulli;V. Manzi;M. Roveri;H. Kawahata;and N. Ohkouchi
• 通讯作者: and N. Ohkouchi

ポルフィリン窒素同位体比から明らかにする地中海塩分危機時の窒素循環

从卟啉氮同位素比揭示地中海盐度危机期间的氮循环

• 发表时间: 2017
• 作者: Isaji;Y.;H. Kawahata;Y. Takano;N. O. Ogawa;J. Kuroda;T. Yoshimura;F. J. Jimenez-Espejo;S. Lugli;V. Manzi;M. Roveri;N. Ohkouchi;伊左治雄太，川幡穂高，高野淑識，小川奈々子，黒田潤一郎，吉村寿紘， F. J. Jimenez-Espejo，S. Lugli，V. Manzi，M. Roveri，大河内直彦
• 通讯作者: 伊左治雄太，川幡穂高，高野淑識，小川奈々子，黒田潤一郎，吉村寿紘， F. J. Jimenez-Espejo，S. Lugli，V. Manzi，M. Roveri，大河内直彦