紫外可視分光光度法を用いた海洋溶存有機物中準易分解性成分の定量評価

紫外-可见分光光度法定量评价海洋溶解有机物中的半易降解成分

基本信息

批准号：
22840002
负责人：
山下洋平
金额：
$ 2万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22840002/
关键词：
生物地球化学海洋炭素循環溶存有機物生物学的分解性

项目摘要

海洋溶存有機物は地球表層における最大級の還元型炭素プールを構成する。しかし、海洋溶存有機物プールの動態に関して良く理解されていない。有機物の挙動は有機物種によって異なる。従って、溶存有機物の全量に加え、その質的側面の時・空間分布を明らかにし、物理・化学・生物学パラメータと比較する事が海洋溶存有機物プールの現状・将来変動の理解に重要である。しかし、ハイスループットな溶存有機物の質的パラメータが存在しない。そこで本研究では、簡便・高感度な手法である紫外可視分光光度法を用い、それから得られるパラメータを溶存有機物中準易分解性成分の指標として確立する事を目的とした。帯域では植物プランクトンブルーム時に試料を採取した。採取した試料の紫外可視吸収スペクトルを測定し、有色溶存有機物(CDOM)の定量・定性評価を行った。測定したスペクトルを解析した結果、海洋表層に特有な表層特有CDOMを腐植様CDOMから分離する事ができた。表層特有CDOMの鉛直分布を明らかにした結果、亜熱帯、亜寒帯と海域を問わず、その濃度は深度と共に減少する事が分かった。一方、水深100mから300mにおける表層特有CDOM濃度は亜熱帯海域の方が亜寒帯海域より高い事が明らかとなった。両海域における水深100mから300mの水塊の年齢を考慮すると、表層特有CDOMは数10年程度、生物学的に難分解である事が示唆された。平成23年度に表層特有CDOMよりも易分解と考えられるタンパク質様蛍光の分布を明らかにした結果、水深100mから300mにおいて亜熱帯海域と亜寒帯海域で同様である事が明らかとなった。これらの結果から、表層特有CDOMは溶存有機物中準易分解性成分の指標として有用である事が考えられた。

海洋溶解有机物构成了地球表面上最大的碳池之一。但是，人们对海洋溶解有机物池的动力学有很糟糕的理解。有机物的行为取决于有机物物种。因此，除了溶解有机物的总量外，重要的是要阐明其定性方面的时间和空间分布，并将其与物理，化学和生物学参数进行比较，除了溶解有机物的总量。因此，重要的是要了解海洋溶解有机物池的当前状态和未来变化。但是，高通量溶解有机物没有定性参数。因此，在这项研究中，目的是使用紫外可见的分光光度计，一种简单且敏感的方法，并确定从该方法获得的参数作为溶解有机物中半依赖性组件的指数。在乐队中的浮游植物开花期间收集样品。测量了样品的紫外线吸收光谱，并对有色溶解有机物（CDOR）进行定量和定性评估。由于分析了测得的光谱，将海洋表面独有的表面特异性C与腐殖质样的C隔分开。发现CDOM的垂直分布是表面独有的，无论亚热带或亚北极区如何，都会随深度减小。另一方面，已经揭示出，在亚热带水域中，在100m至300m的深度上，CDOM的浓度比亚北极水中高。考虑到两个海域深100至300 m的水质量的年龄，已经提出表面特异性的CDOM在生物学上很难分解大约几十年。在2011年，我们阐明了蛋白质样荧光的分布，该荧光的分布比表面特异性的CDON更容易分解，并且发现在100m至300m深度的亚热带和亚北极水域中相同。这些结果表明，表面特异性的CDOM可作为溶解有机物中半偏分解成分的指标。