北東太平洋カスカディア地域メタンハイドレートの有機地球化学的研究

东北太平洋卡斯卡迪亚地区甲烷水合物有机地球化学研究

基本信息

批准号：
08J06161
负责人：
金子雅紀
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

統合国際深海掘削計画(IODP)の第311次航海において採取した、ガスハイドレートが濃集する掘削堆積物コア試料(掘削深度300m,25試料×2地点)からアーキアおよびバクテリアの膜脂質バイオマーカーの分布および同位体組成を明らかにした。特に本年度は、生きた微生物の指標となる極性膜脂質の分析に挑戦し、成果を上げた。これにより、前年度に行った、本堆積物試料中の微生物の分布と代謝活動における考察の裏付けおよび、補強を行うことができた。また、間隙水の無機化学や、メタンの炭素・水素同位体組成、堆積学などのデータから多次元的に考察を行い、ガスハイドレート地域における微生物の分布と活動において世界で初めて包括的なモデルを構築した。それによると、アーキアは100m以深の堆積物深層で生物量が顕著に増大しており、従属栄養的に生きるクレンアーキオタが主要なバイオマスを占めていることを明らかにした。このクレンアーキオタは有機物の初期続成作用において重要で、嫌気的発酵分解生成物としてCO_2,H_2,NH_3,リン酸などを放出している。クレンアーキオタの生物量が増大している深度の直上(100-200mbsf)ではメタン生成菌の生物量が増大していることが膜脂質バイオマーカーの分布と同位体組成から示唆された。このことから、メタン生成菌はクレンアーキオタの活動による有機物の発酵分解によって生成され、メタン生成の気質であるCO_2およびH_2や、NH_3やリン酸などの栄養塩に強く依存していることが分かった。このように、ガスハイドレート地域における微生物の分布を支配している要因について明らかにした。

从国际深海综合钻探计划（IODP）第 311 次探险期间收集的富含天然气水合物的钻探沉积物岩心样本（钻探深度 300 m，25 个样本 x 2 个地点）中测定了古细菌和细菌的膜脂质生物标志物的分布和同位素。的组成进行了澄清。特别是今年，我们接受了分析极性膜脂（活微生物指标）的挑战，并取得了成果。因此，我们能够证实和强化我们去年就该沉积物样品中微生物的分布和代谢活动所做的考虑。此外，我们基于孔隙水无机化学、甲烷碳氢同位素组成、沉积学等数据进行多维度考虑，开发了世界上第一个天然气水合物区域微生物分布和活动的综合模型已建成。他们发现，在深度超过100 m的深层沉积物中，古细菌的生物量显着增加，其中以异养方式生活的Crenaarchaeota占了主要生物量。该缝隙菌在有机质的早期成岩作用中具有重要作用，以厌氧发酵和分解产物的形式释放CO_2、H_2、NH_3、磷酸等。膜脂生物标志物的分布和同位素组成表明，产甲烷菌的生物量在刚好高于泉生菌生物量增加的深度（100-200 mbsf）时增加。这表明产甲烷菌是通过泉生菌的活动对有机物进行发酵分解而产生的，并且强烈依赖于甲烷产生所必需的CO_2和H_2以及NH_3和磷酸等营养物质。从而明确了天然气水合物地区微生物分布的影响因素。