大気海洋境界領域の微生物学：海泡濃集と雲核へのリンケージ

大气-海洋边界区域的微生物学：海洋泡沫浓度及其与云核的联系

基本信息

批准号：
22H00376
负责人：
浜崎恒二
金额：
$ 26.62万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

サブ課題１に関わる研究として、波の花を使った各種測定を行い、手法的な検証と基礎データを得た。波の花の採取と試料処理は、12月に曽々木海岸（石川県輪島市）で実施した。海面に集積した「波の花」サンプルを採取し、同時に海水試料および大気エアロゾル試料を採取した。溶存有機炭素を全炭素測定装置により測定し、今後は粒子態有機炭素量、溶存有機炭素の蛍光特性や官能基の特徴を測定する予定である。ドロップレットフリーズ法により、「波の花」由来の有機物の氷晶核形成能を評価した。さらに実環境下における「波の花」発生の有無での大気エアロゾルの氷晶核数濃度を測定するために、低流量大気エアロゾルフィルター試料の氷晶核活性を直接測定する手法を確立し、粒径分布の測定と並行した実試料の捕集を行った。波の花および海水について、採取当日に、各種人工蛍光基質を用いて、全画分および濾液画分の細胞外酵素活性の測定も行った。サブ課題３に関わる研究として、学術研究船白鳳丸のインド洋航海で得られた海水とエアロゾル試料について、16SrRNA遺伝子アンプリコン解析による菌叢解析を実施した。航海期間に合わせてサンプリング地点の気塊の後方流跡線を調べたところ、ベンガル湾の観測点では陸上由来であったのに対して、南部インド洋では海洋由来と推測された。主に海起源の気塊に由来すると考えられる南部インド洋の粗大粒子の群集構造は、Proteobacteria、Bacteroidetes、Planktomycetes、Verrucomicrobiaの割合が高い点で、表層海水のParticle-associate画分の組成と類似しており、海水中の有機物粒子を起源とするエアロゾル生成を反映している可能性がある。今後、海表面マイクロ層やバブリング実験のデータを解析することにより、この点を検証することができると考えられる。

作为与子主题1相关的研究，我们使用波之花进行了各种测量，并获得了方法验证和基础数据。 12月，在Sosogi海滩（石川县轮岛市）进行了波浪花采集和样品处理。收集了海面积累的“波浪花”样本，以及海水样本和大气气溶胶样本。溶解有机碳将使用总碳测量装置进行测量，未来我们计划测量颗粒有机碳的量、溶解有机碳的荧光特性以及官能团的特性。使用液滴冷冻法评价来自“波之花”的有机物的冰晶成核能力。此外，为了测量真实环境中存在或不存在“波花”的情况下大气气溶胶中冰晶核的数量浓度，我们建立了一种直接测量低流量大气气溶胶冰晶核活动的方法。过滤样品，并确定粒度分布，同时收集实际样品和测量结果。对于波浪花和海水，在收集当天，我们还使用各种人工荧光底物测量了总组分和滤液组分中的细胞外酶活性。作为与子主题3相关的研究，我们利用16S rRNA基因扩增子分析对学术研究船白凤丸在印度洋航行期间获得的海水和气溶胶样本进行了细菌菌群分析。我们在考察航程中采样点的气团轨迹时发现，在孟加拉湾的观测点，气团起源于陆地，但在南印度洋，我们认为气团起源于陆地。起源于海洋。南印度洋的粗颗粒群落结构被认为主要源自海洋气团，与表层海水颗粒相关部分的组成相似，其中变形菌门、拟杆菌门、浮游菌门比例较高和 Verrucomicrobia。这可能反映了海水中有机颗粒产生的气溶胶。人们认为，这一点将来可以通过分析海洋表面微层和冒泡实验的数据来验证。