Revisit a Redfield ratio as a reference value in marine bioactive element cycles

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海洋によるCO2の吸収・固定量は植物プランクトンによる炭素と栄養素の利用比率によって変化します。その比率としてレッドフィールド比が良く知られており，気候変化を予測する生態系モデルにおいて固定値として使われていますが，実測データの蓄積は十分ではありません。また，プランクトン群集はサイズの異なる多くの種で形成されますが，それらをひとまとめにしたバルクとしての比率しか議論されてきませんでした。将来の海洋環境の変化によりプランクトン群集組成が変化すると予測されていますが，その変化が生態系に与える影響を評価できません。そこで，本研究は有機物粒子のサイズ分画手法を確立したうえで，各サイズ画分の主要4元素組成比（炭素：窒素：リン：ケイ素）に関するデータを取得します。研究一年目に海水中の有機物粒子をサイズ毎に分画するための手法として「限外ろ過方式」と「逐次ろ過方式」を検討し，「逐次ろ過方式」が適していることを明らかにしました。研究二年目の2022年度には，本手法を北海道サロマ湖の海水サンプルに適用したところ，有機物粒子の主要4元素組成比が粒子サイズにより大きく異なることが確認できました。これらの分析を進める過程において，サイズ分画にナイロンネットフィルターを用いると炭素，窒素，リンの深刻な汚染が発生すること，ポリカーボネート製メンブレンフィルターはメーカーやロット毎に炭素，窒素のブランク値の変動が大きいことが判明しました。今後はフィルターブランク値を慎重に評価しながら，高精度化学分析を進め，実海域のサイズ別有機物粒子の主要4元素組成比が海域や季節によりどのように変化するかを解明します。