高アルカリ炭酸塩形成環境における微生物活動と鉱化作用

高碱性碳酸盐形成环境中的微生物活动和矿化

基本信息

批准号：
22K05014
负责人：
宮崎征行
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

深海における炭酸塩形成に関する微生物についての研究は、サンプル採取の困難さからほとんど行われていない。そのため環境微生物学と微生物培養学を掛け合わせて現場環境に生息する微生物の実態をとらえ、炭酸塩形成に関わる微生物材料の開発を行うことを目的とした。初年度は培養手法の検討と分離源となるサンプル採取について行った。まず深海に炭酸塩形成菌の存在を確認するため、過去に得られた深海堆積物やチムニーを植種源として使用した。培養手法は従来の方法を踏襲した高濃度カルシウム塩と尿素をベースとした寒天培地を作成した。植種源について約30種類を培養に用いたが、相模湾の冷湧水域から採取した堆積物から炭酸塩形成菌の存在が明らかとなった。このことから、深海底においても炭酸塩形成菌のポテンシャルが示唆された。陸域にアルカリ温泉があるように、深海にもアルカリ湧水が湧き出ている場所が存在する。深海環境にも炭酸塩が形成する場が観察されている。太平洋のマリアナ前弧に位置する南チャモロ海山は、ブルーシストを伴う蛇紋岩泥火山が存在し、2001年に実施されたODP掘削により、山体の間隙水がpH 12を超えるアルカリ性であり硫酸を豊富に含むことが明らかにされた。2023年2月末から3月末に海洋研究開発機構所有船舶「かいれい」及び「かいめいROV」や着座式掘削装置を用いてマリアナ前弧域における海底泥のサンプリングに成功した。実サンプルを用いた培養は2023年度以降に行う。

由于样品收集的困难，很少研究涉及深海中碳酸盐形成的微生物。因此，这项研究的目的是将环境微生物学与微生物学结合起来，以捕获生活在现场环境中的微生物的现实，并开发与碳酸盐形成有关的微生物材料。在第一年，我们研究了培养方法，并将样本作为分离来源。首先，为了确认在深海中存在形成碳酸盐的细菌，将过去的深海沉积物和烟囱用作种植来源。培养方法是根据常规方法创建基于高浓度钙盐和尿素的琼脂培养基。大约30种种植源用于培养，但是从萨加米湾冷泉水收集的沉积物中揭示了碳酸盐形成细菌的存在。这表明即使在深海床中，碳酸盐构成细菌的潜力也是如此。就像陆地上有碱性温泉一样，深海中碱性弹簧的涌入。在某些情况下，在深海环境中也形成了碳酸盐。 Chamorro Sea山南部位于太平洋的Mariana前臂，是带有蓝色的蛇形泥石火山的所在地，2001年在2001年进行的ODP发掘表明，山脉之间的孔隙水是碱性的，富含硫酸。从2月底到2023年3月底，该公司使用Kairei和Kaimei Rov成功地在Mariana前臂区域采样了海底泥，这是日本海事研究与发展局拥有的船只，以及座位的挖掘钻机。从2023年开始，将使用实际样品进行培养。