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。

在综合国际深海钻探计划（IODP）的第311航程中收集的考古和细菌膜生物标志物的分布和同位素组成揭示了富含气体水合物的核心样品（300 m，25个样品x 2）的分布和同位素组成。特别是，今年我们试图分析是活微生物的指标，并取得了结果。这使我们能够支持和加强上一年进行的沉积物样本中微生物分布和代谢活性的考虑。此外，我们已经用多维术语检查了数据，例如甲烷和沉积学的孔隙水，碳和氢同位素组成的无机化学，并构建了世界上首个微生物在气体水合区域的分布和活性的综合模型。结果表明，在比100m深的沉积物中，生物量显着增加，而异营养的Klene Archiota采用了主要的生物量。这种Clen Archiota在有机物的初始成岩作用中很重要，释放CO_2，H_2，NH_3，磷酸和其他产品作为厌氧发酵分解产物。膜脂质生物标志物的分布和同位素组成表明，甲烷剂的生物量在Clen Archiota生物量的深度（100-200MBSF）以上增加。这表明甲烷剂是通过Klene Archiota的活性对有机物的发酵分解产生的，并且很大程度上取决于诸如co_2和h_2之类的营养，这些营养是甲烷源性的气质，以及NH_3和NH_3和磷酸。因此，已经阐明了控制气体水合物区域中微生物分布的因素。