地球表層には、生物体を構成している有機物と生物体以外の有機物(非生物態有機物)が存在します。非生物態有機物は陸域においては土壌中、海洋においては海水および海洋堆積物中に存在し、それぞれの全量は大気中二酸化炭素量と同等もしくはそれ以上です。すなわち、非生物態有機物は地球表層において非常に大きな炭素プールを構成し、地球表層炭素循環において量的に重要です。海洋を例に挙げると、海水中の有機物量を炭素でみると99%以上は非生物態有機物(また、その大部分は孔径0.2 - 0.7µmの濾紙を通過する溶存有機物)です。このように、地球表層の炭素循環をはじめとした生物地球化学サイクルを考える上で、非生物態有機物の挙動を理解する事は必須です。しかし、その基礎となるべき非生物態有機物の化学的実体は良く理解されていません。生物に利用されやすい(分解されやすい)非生物態有機物は従属栄養生物の栄養源となります。一方で、生物学的・光化学的に分解されにくい非生物態有機物はある程度の時間、地球表層の炭素循環から隔離され炭素貯蔵庫となります。すなわち、有機物の分解性は有機物の種類によって異なるため非生物態有機物の挙動をより良く理解しようとすれば、有機物種ごとの評価(質的評価)が必須です。

本研究グループでは、非生物態有機物の中でも特に溶存有機物を研究対象とし、その量的評価(溶存有機炭素濃度の測定など)に加え、質的評価として主に吸光光度法・蛍光光度法を用いています。吸光光度法・蛍光光度法は、短時間で多くの試料を分析可能な手法である点、生物学的に分解されやすい有機物(タンパク質様物質)と分解されにくい有機物(腐植様物質)を同時に評価できる点において有利です。これらの分析法を用い、土壌から渓流への溶存有機物の移行過程、陸域水圏(河川・湖沼・湿地)における溶存有機物の生成・分解過程、沿岸域における陸起源有機物の除去過程、海洋における難分解性有機物の生成過程に関して研究を行っています。また、溶存有機物の機能(例えば、微量金属との錯形成能)にも着目し、生物地球化学サイクルにおける溶存有機物の役割に関しても研究を行っています。

 

Keywords 

生物地球化学, 海洋化学, 陸水環境化学, 陸-海境界域, 物質循環, 炭素循環, 溶存有機物, 分解性・反応性, 微生物ループ, 難分解化メカニズム, 微生物炭素ポンプ, 燃焼起源有機物

現在進行中のプロジェクト

(1) 海洋深層における超難分解性成分である燃焼起源有機物の除去過程の解明

(科学研究費補助金・基盤研究 B・R01-R04・代表)


(2) 溶存有機物と光学特性から探る亜寒帯海域の水塊構造と生物生産環境

(科学研究費補助金・基盤研究 B・R01-R04・分担) (代表: 平譯享)


(3) 海洋大気の有機態窒素エアロゾル:生成量を制御する海洋微生物活動の支配要因は何か?

(科学研究費補助金・基盤研究 B・R01-R03・分担)(代表: 宮﨑雄三)


        

(4) 海氷表面に見られる有機臭素ガスの高濃度現象―低温化学反応チャンバー実験による検証

(科学研究費補助金・基盤研究 B・R02-R04・分担)(代表: 野村大樹)


        

過去に実施・参画したプロジェクト