報告書番号

U94019

タイトル（和文）

海洋性植物プランクトンを用いたＣＯ２の固定（２）太平洋赤道域の植物プランクトン生産における鉄の役割

タイトル（英文）

REDUCTION OF ATMOSPHERIC CO2 BY ENHANCING MARINE PHYTOPLANKTON PRODUCTIVITY:(2)ROLE OF IRON PHYTOPLANKTON PRODUCTION IN EQUATORIAL PACIFIC

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

外洋域の極めて低い鉄濃度の海水を対象としたクリーン培養の技術を開発した。これを用いた室内実験により，太平洋西北部から分離した外洋性植物プランクトンは，好適な増殖に１ｎＭレベルの鉄を必要とすることを示した。これにより，太平洋赤道域などの鉄濃度では，外洋性種でも鉄不足状態にあることが示唆された。また，太平洋赤道域で，表層海水と植物プランクトン群集を採取して船上でクリーン培養を行い，鉄添加効果を調べた。その結果，約１ｎＭの鉄添加により植物プランクトンの増殖が促進されることが示された。以上により，太平洋赤道域において，大気から海洋へのＣＯ２吸収につながる植物プランクトン生産が，鉄の不足によって制限されている可能性があることを確認した。さらに，鉄を供給して植物プランクトン生産を増大させた場合の環境影響として，海洋生態系構造の変化，中・深層水の溶存酸素量の低下などが発生する可能性もあると考えられた。

概要 （英文）

THE OCEAN AND MARINE PHYTOPLANKTON PRODUCTION MAY PLAY A CRITICAL ROLE IN REGULATING THE GLOBAL CARBON CYCLE. THIS REPORT EVALUATES:(1)THE ROLE OF IRON IN LIMITING PRIMARY PRODUCTION IN HIGH-NUTRIENT AND LOW-CHLOROPHYLL REGIONS OF THE OCEAN SUCH AS THE SOUTHERN OCEAN AND THE EQUATORIAL PACIFIC, AND (2)THE USE OF IRON FERTILIZATION TO OFFSET THE GLOBAL CO2 INCREASE. SINCE IRON CONTAMINATION FROM CULTURE MEDIA,VESSELS AND PROCEDURES IS A MAJOR PROBLEM IN OBTAINING RELIABLE DATA,WE DEVELOPED CLEAN TECHNIQUES TO CONTROL THESE TRACE CONTAMINANTS IN PHYTOPLANKTON CULTURE. IN LABORATORY CULTURE EXPERIMENTS,OCEANIC PHYTOPLANKTON SPECIES HAD REDUCED GROWTH RATE AT IRON CONCENTRATION LEVELS FOUND IN THE EQUATORIAL PACIFIC SURFACE WATERS (<1 NM). IRON ENRICHMENT EXPERIMENTS INDICATE THAT ADDITION OF IRON STIMULATES PHYTOPLANKTON PRODUCTION SIGNIFICANTLY. THESE RESULTS SUGGEST THAT IRON MAY PLAYAND IMPORTANT ROLE IN REGULATING PHYTOPLANKTON PRODUCTION IN HIGH-NUTRIENT AND LOW-CHLOROPHYLL REGIONS OF THE OCEAN. WE SUGGEST THAT IRON FERTILIZATION CAUSES CHANGES IN THE PLANKTON COMMUNITY STRUCTURE AND REDUCES DO LEVELS IN UNDERLYING WATERS. APPROXIMATIONS OF OXYGEN CONSUMPTIONSUGGEST THE DEVELOPMENT OF A LOW-OXYGEN ZONE IN INTERMEDIATE WATERS AFTER SEVERAL DECADES. HOWEVER,LACK OF RELEVANT ECOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL DATA MAKES IT DIFFICULT TO QUANTIFY THE POSSIBLE ENVIRONMENTAL EFFECTS.

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