マイクロX線CTを用いた海洋酸性化が有孔虫の石灰化に及ぼす影響の検証

使用显微 X 射线 CT 验证海洋酸化对有孔虫钙化的影响

基本信息

批准号：
19K04053
负责人：
黒柳あずみ
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の急激な二酸化炭素濃度上昇に起因する海洋酸性化に伴い，石灰質（炭酸塩）の殻・骨格を形成する海洋生物への多大な影響が懸念されている．しかし，海洋表層における主要な石灰化生物・プランクトンである浮遊性有孔虫が，海洋酸性化をどう反映するのかについては定性的な議論にとどまっている．その理由は，有孔虫骨格が微小かつ複雑な形態であるため，石灰質殻の正確な測定方法がなく，これまで間接的手法でしか酸性化の影響を検証できなかったからである．近年実用化されたマイクロX線CTは，1um以下の解像度で有孔虫殻（体積・密度）を測定可能なため，これを用いれば，直接，有孔虫の石灰化への影響を精密に検証できる．2022年度は，環境パラメータを制御した飼育実験で，より溶解しやすい大型底生有孔虫（Calcarina gaudichaudii）を用いた分析の取りまとめおよび論文執筆を行った．これらの飼育個体については，無性生殖後に水温のみを6段階で変化させた（19-29°C）環境で生育させているため，水温と炭酸塩生産量との定量的な関係式を明らかにすることができる．また，有孔虫の殻体積・殻密度は，マイクロX線CT測定および殻重量測定より求めることができる．その結果，水温により殻重量および殻体積が明瞭に減少することを明らかにした．また，殻体積を確定できたことにより，個体重量測定を基に殻密度の算出ができるため，今回検証した水温変化範囲においては，有孔虫の殻密度は全く変化しないことが明らかになった．そして本研究より，将来の海水温上昇は，大型底生有孔虫の炭酸塩殻において，重量および体積が減少する一方で，殻密度には影響をおよぼさず，pH低下による海洋酸性化の影響とは異なる結果になることが示唆された．以上の結果を取りまとめ，国際学術誌に論文を投稿し，受理された．

由于近年来二氧化碳浓度的突然升高，人们担心会对形成钙质（碳酸盐）壳和骨骼的海洋生物产生重大影响。但是，关于浮游生物，浮游生物，浮游生物如何反映海洋酸化的质疑。这样做的原因是，由于有孔虫骨架是一种小且复杂的形式，因此没有准确的测量钙质壳的方法，直到现在，直到现在，只能使用间接方法来验证酸化的效果。近年来已将Micro-X射线CT用于实际用途，可以以1 um或更少的分辨率测量有孔虫壳（体积和密度），因此使用此方法可以精确验证有孔虫矿化的影响。在2022财政年度，我们在控制环境参数的繁殖实验中，使用大底栖有孔虫（Calcarina Gaudichaudii）编辑并撰写了一篇有关分析的论文，该论文更容易溶解。对于这些繁殖个体，它们在无性繁殖后仅在六个阶段（19-29°C）改变水温的环境中生长，因此可以阐明水温与碳酸盐生产之间的定量关系。此外，有孔虫的壳体积和壳密度可以通过Micro-X射线CT测量和壳重量测量来确定。结果，发现由于水温，壳的重量和外壳体积明显降低。此外，由于可以确定壳体积，因此可以根据个体重量的测量来计算壳密度，并且已经揭示了有孔虫的壳密度在我们这次验证的水温变化范围内完全不会改变。这项研究表明，未来的海温升高将减少大底栖有孔虫的碳酸盐壳的体重和体积，但不会影响壳密度，并且与由于降低pH值而导致的海洋酸化作用有所不同。上述结果已编译，并将论文提交给国际学术期刊，并被接受。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Response of Planktic Foraminiferal Shells to Ocean Acidification and Global Warming Assessed Using Micro-X-Ray Computed Tomography

使用微 X 射线计算机断层扫描评估浮游有孔虫壳对海洋酸化和全球变暖的响应

DOI：
10.2517/pr200043
发表时间：
2022
期刊：
Paleontological Research
影响因子：
0.9
作者：
Kinoshita Shunichi;Wang Quan;Kuroyanagi Azumi;Murayama Masafumi;Ujiie Yurika;Kawahata Hodaka
通讯作者：
Kawahata Hodaka

Seasonal variation of fluxes of planktic foraminiferal tests collected by a time-series sediment trap in the central Bay of Bengal during three different years

孟加拉湾中部时间序列沉积物收集器三年不同年份浮游有孔虫测试通量的季节变化

DOI：
10.1016/j.dsr.2022.103718
发表时间：
2022
期刊：
Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers
影响因子：
0
作者：
Maeda Ayumi;Kuroyanagi Azumi;Iguchi Akira;Gaye Birgit;Rixen Tim;Nishi Hiroshi;Kawahata Hodaka
通讯作者：
Kawahata Hodaka

Sub-surface water mass exchanges around the eastern equatorial Indian Ocean during the last 50,000 years

过去5万年赤道东印度洋周围的地下水团交换

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
高柳栄子;若公良太;木本ゆうな;若木重行;黒柳あずみ;石輪健樹;横山祐典;若木仁美;石川剛志;井龍康文,
通讯作者：
井龍康文,

Seasonal variation in assemblage of planktic foraminifera from the sediment trap samples in the Bay of Bengal

孟加拉湾沉积物陷阱样本浮游有孔虫组合的季节变化

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Maeda;A.;Kuroyanagi;A.;Nishi;H.;Gaye;B.;and Kawahata H.
通讯作者：
and Kawahata H.

Temperature effects on the shell growth of a larger benthic foraminifer (Sorites orbiculus): Results from culture experiments and micro X-ray computed tomography

温度对较大底栖有孔虫（Sorites Orbiculus）壳生长的影响：培养实验和显微 X 射线计算机断层扫描的结果

DOI：
10.1016/j.marmicro.2021.101960
发表时间：
2021
期刊：
Marine Micropaleontology
影响因子：
1.9
作者：
Kinoshita;S.;Kuroyanagi;A.;Kawahata;H.;Fujita;K.;Ishimura;T.;Suzuki;A.;Sasaki;S.;Nishi;H.
通讯作者：
H.