闇から青へ-超閉鎖海域の貧酸素水塊発生と海洋生物のカーボンフローの劇的変化

从黑暗到蓝色——超封闭海域缺氧水团的出现与海洋生物碳流的剧烈变化

• 批准号: 21K19151
• 负责人: 嶋永 元裕
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19151/
• 关键词: 貧酸素; ダークカーボン; 食物連鎖; 生物群集構造; 貧酸素水塊; 超閉鎖海域; ブルーカーボン; カーボンフロー

長崎県大村湾は日本国内でも特に閉鎖度の高い海域であり、毎年夏季になると湾中央部の海底に貧酸素水塊が発生する。しかし貧酸素水塊の持続性と強度は大村湾の場所によって異なる。大村湾中央部の海底直上では例年ほぼ溶存酸素が０になる貧酸素水塊が発生し、底生生物群集に多大な影響を与えている。本年度は、貧酸素水塊が大村湾全体のメイオベントス(1mm以下の微小底生動物)群集の季節変化に与える影響評価の集大成として、2017年に大村湾に設けられたすべての測点におけるメイオベントス優占分類群である底生カイアシ類群集の季節変動の調査を完結した。その結果、大村湾内の底生カイアシ類の群集組成は、海底直上の溶存酸素濃度の違いに強く影響され、溶存酸素濃度が低下すると貧酸素に耐性があり、化学合成細菌食者であると予想されるクレトデス類の優占度が高くなる傾向が濃淡はあれ湾全体で生じることを示す確度の高いデータを得ることができた。これらの底生カイアシ類の安定同位体比分析・脂肪酸分析の本格的な分析に入る条件設定のため、レファレンス試料を代表から各分担者に送付し、検討を開始した。一方、化学合成細菌の分布検証の補強データとして、2015年度の初夏から秋に4回に分けて本湾中央で採取された堆積物由来DNA試料を用いて、16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンスを実施し、微生物群集構造を明らかにした。直上水の溶存酸素濃度の変化に合わせて表層付近の群集構造が穏やかに変化するものの、一貫してダークカーボン固定を行う可能性の高いグループが堆積物中に優占している様子を確認できた。また今年度に大村湾内において採集された堆積物中より脂質を抽出し脂肪酸分析を行った結果、珪藻のバイオマーカーが多く含まれていた。また、硫酸還元菌のバイオマーカーもこれらに次いで多く検出された。

Omura Bay, Nagasaki Prefecture, is located in the high seas of Japan, and acid-poor water masses occur in the middle of the bay every summer. The persistence and intensity of acid-poor water blocks vary from site to site. In the central part of Omura Bay, there is a case of acid dissolution in the sea floor. The acid-poor water block has a large impact on the development of benthic organisms. In 2017, the seasonal variation of the population of acid-poor water masses (microfauna less than 1mm) in Omura Bay was investigated. The results show that the population composition of the benthic organisms in Omura Bay is strongly influenced by the concentration of soluble acids in the sea floor, the concentration of soluble acids is low, and the tolerance of acid deficiency is high. The concentration of chemical synthetic bacteria is high. The analysis of stable isotope ratio and fatty acid analysis in this field is carried out on behalf of each participant. In the early summer and autumn of 2015, the distribution model of chemosynthetic bacteria was strengthened. In the middle of the bay, DNA samples were collected. 16S rRNA genes were used to analyze the distribution model of chemosynthetic bacteria. The microbial community structure was also clarified. The concentration of dissolved acid in water is changed, and the cluster structure near the surface is changed, and the consistency of the concentration of dissolved acid in water is determined. The results of fatty acid analysis of lipid extracts collected from the deposits in Omura Bay this year are as follows: The first time I saw it, it was like I was in the middle of something, and it was like I was in the middle of something.

项目成果

貧酸素海域への酸素供給がもたらす堆積物表層の微生物群集組成と呼吸活性の変化

贫氧水域供氧引起沉积物表层微生物群落组成和呼吸活动的变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 森 郁晃;和田 実
• 通讯作者: 和田 実