サンゴ礁生態系における有色溶存態有機物の光学特性

珊瑚礁生态系统中彩色溶解有机物的光学特性

基本信息

批准号：
14J03449
负责人：
水林啓子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Soka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請研究は、サンゴ礁生態系における有色溶存態有機物(CDOM)の光学特性を明らかにすることを目的とし、現場観測と培養実験を組み合わせて、CDOMの光化学特性と光生物学特性について明らかにしようとした。特に、アジア特有の北東モンスーン季節と非モンスーン季節に注目し、2つの季節間のCDOMの光学特性の違いについて比較した。まずCDOMの光化学特性を明らかにするため、吸光特性、蛍光特性、化学組成の解析を行った。その結果、モンスーン季節に増加するCDOMは、主に陸上植物由来のLigninを多く含むCDOMの流入によるものであることが明らかとなった。さらに、CDOMの吸光特性が蛍光特性および化学特性(特にLignin含有率)とともに変動することがわかった。一方、CDOMの光生物学特性は、CDOMに対する光とバクテリアの影響を培養実験によって評価した。その結果、北東モンスーン季節の有無によりCDOMの挙動が異なり、光分解・バクテリア分解・バクテリア生産の影響をわけて評価することは難しく、本研究で明らかにすることはできなかった。しかし、CDOMの光生物応答が季節によって異なることが明らかとなり、それはCDOMの光化学特性すなわち質の変化に起因することが示唆された。従来、捉えどころのなかったCDOMの存在（吸光特性）が、蛍光特性や化学特性と共変動する関係にあるということを明らかにした本研究の成果は、様々な分野にも応用できることが期待される。光学特性は衛星データを活用され、広範囲の海洋の炭素概算が可能になるかもしれない。今後は、海洋の物質循環の観点から、定量的評価も行う必要がある。しかし、CDOMと溶存炭素（DOC）の比率が季節や場所によって異なるため、今後も様々な海域で継続的な調査が必要であると考える。

本研究应用的目的是阐明珊瑚礁生态系统中彩色溶解有机物（CDOM）的光学特性。我们将结合实地观察和培养实验来阐明CDOM的光化学和光生物学特性等。我们特别关注亚洲特有的东北季风季节和非季风季节，并比较了两个季节之间CDOM光学特性的差异。首先，为了阐明CDOM的光化学性质，我们分析了它的光吸收性质、荧光性质和化学成分。结果表明，季风季节CDOM的增加主要是由于含有大量来自陆地植物的木质素的CDOM的涌入。此外，还发现CDOM的吸收特性随荧光和化学特性（特别是木质素含量）的变化而变化。另一方面，通过培养实验评估CDOM的光生物学特性，以考察光和细菌对CDOM的影响。因此，CDOM的行为根据东北季风季节的存在或不存在而有所不同，并且很难单独评估光解作用、细菌分解作用和细菌产生作用的影响，这在本研究中无法阐明。然而，很明显，CDOM 的光生物学反应随季节而变化，这表明这是由于 CDOM 的光化学性质或质量的变化所致。这项研究结果揭示了过去难以捉摸的CDOM（吸收特性）的存在与其荧光特性和化学特性共同变化，有望应用于各个领域。光学特性可以与卫星数据结合使用来估计大范围海洋中的碳。未来有必要从海洋物质环流的角度进行定量评价。然而，由于CDOM与溶解碳（DOC）的比率随季节和地点的不同而变化，我们认为有必要在各个海洋区域继续进行调查。

项目成果

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Optical qualities of CDOM and relation to UVR attenuation in shallow Malaysian coral-reef waters

马来西亚珊瑚礁浅水区 CDOM 的光学特性及其与 UVR 衰减的关系

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizubayashi;K.;V. S. Kuwahara;T. Yoshida;M. R. M. Kushairi;A.W. M. Effendy;B. H. R. Othman and T. Toda
通讯作者：
B. H. R. Othman and T. Toda

Optical characteristics of Dissolved Organic Matter (DOM) in the tropical aquatic waters of Malaysia

马来西亚热带水生水域溶解有机物（DOM）的光学特征

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizubayashi;K.;V. S. Kuwahara;K. Komatsu;A. Imai;C.S. Thirukanthan;A.W. M. Effendy;and T. Toda
通讯作者：
and T. Toda

Ultraviolet radiation attenuation and biological factors in tropical coastal waters

热带沿海水域紫外线辐射衰减与生物因素

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizubayashi;K. and V. S. Kuwahara
通讯作者：
K. and V. S. Kuwahara

Optical quality of dissolved organic matter (DOM) and its relationship to ultraviolet radiation (UVR) attenuation in clear-waters

清水中溶解有机物 (DOM) 的光学质量及其与紫外线辐射 (UVR) 衰减的关系

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizubayashi;K.;V. S. Kuwahara;N. Nakatomi;T. Yoshida;A.W. M. Effendy;M. R. M. Kushairi;T. Matsuyama and T. Toda
通讯作者：
T. Matsuyama and T. Toda