海洋への微量金属の散布による植物プランクトン産有機物のサイズと生分解性への影響

微量金属扩散到海洋中对浮游植物有机物的大小和生物降解性的影响

基本信息

批准号：
17710008
负责人：
宗林留美
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710008/
关键词：
有機物分解微生物微量金属

项目摘要

海洋表層で植物プランクトンが生産した有機物がバクテリアにより利用され無機化される過程は、海洋による炭素隔離の効果を正しく評価するための重要なパラメーターである。バクテリアによる有機物の利用と無機化の比を「無機化効率」と呼ぶことにする。本研究では、水温が年間を通じて15〜26℃程度で変動する駿河湾で四季を通じて表層水を採水し、5、20、30または35℃の3段階で培養を行ってバクテリアの無機化効率に対する水温の影響を直接評価した。その結果、対象となる全5例中5例で、無機化効率は20℃に比べて5℃で高い値を示し、全体では無機化効率が20℃で極小をとる傾向が見られた。Rivkin ＆ Legendre(Science,2001)は、採水時の水温でバクテリアの成長効率(=1-無機化効率)を求めた複数の観測結果から、水温とバクテリアの成長効率の関係の問に、-1〜28℃の範囲で負の相関があることを報告している。彼らの結果は、水温とバクテリアの無機化効率に正の相関があることを意味しており、5-20℃間における本研究の結果はこれと矛盾した。そこで、低温域における彼らのデータが海水中の有機物濃度が比較的高い極域のものが主体であることに注目し、海水に炭水化物、アミノ酸、有機酸といった有機物を添加し、水温と有機物の両者によるバクテリアの無機化効率への影響について調べた。その結果、5℃では20℃または35℃に比べて、有機物の添加により無機化効率が著しく減少することが明らかになり、Rivkin ＆ Legendreの結果が水温だけでなく海水中の有機物の生物利用能を反映していることが示された。本研究の結果は、水温の急激な変化がバクテリアの無機化効率を上げることで海洋による炭素隔離の効果に負の効果をもたらす可能性を示しており、前年度に有光層下の沈降フラックスと生物ポンプの維持に亜鉛が関与しているという新しい仮説を示したのに続き、植物プランクトン産有機物の無機化の制御因子解明に貢献した。

海洋表层浮游植物产生的有机物被细菌利用和矿化的过程是正确评价海洋固碳有效性的重要参数。细菌对有机物的利用与其矿化程度之间的比率称为“矿化效率”。在这项研究中，我们对骏河湾的四个季节的地表水进行了采样，那里的水温全年在15至26摄氏度之间波动，并在5、20、30或35摄氏度的三个阶段进行培养。直接评估水温的影响。结果，5个案例中的5个，5℃时的矿化效率高于20℃时的矿化效率，总体上有矿化效率在20℃时达到最小值的趋势。据报道，Rivkin＆Legendre（Science，2001）根据确定采样时水温下细菌生长效率（=1-矿化效率）的多项观测结果，回答了水温与细菌生长效率之间的关系问题。 1~28℃范围内呈负相关。他们的结果表明水温和细菌矿化效率之间存在正相关关系，而我们在 5 到 20 摄氏度之间的结果与此相矛盾。因此，他们重点研究了低温地区的数据主要来自海水中有机物浓度相对较高的极地地区，并研究了其对细菌矿化效率的影响。结果显示，与20℃或35℃相比，5℃添加有机物的矿化效率显着降低，Rivkin＆Legendre的结果表明，海水中有机物的生物利用度不仅受到影响通过水温来反映。这项研究结果表明，水温的快速变化可能通过增加细菌的矿化效率对海洋固碳效应产生负面影响，并且光层下的沉降通量在前一年呈现出新的变化。假设锌参与生物泵的维护，他有助于阐明控制浮游植物产生的有机物矿化的因素。