報告書番号

U97087

タイトル（和文）

海水中における鉄のサイズ分画測定法の検討と植物プランクトンによるサイズ別鉄の利用能

タイトル（英文）

SIZE-FRACTIONATION OF IRON IN SEAWATER AND AVAILABILITY OF COLLOIDAL IRON TO PHYTOPLANKTON GROWTH

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

海水中に存在する鉄の形態別の情報を集めるために，従来のフィルター分画で溶存鉄に含められてきた０．２ミューｍ以下の微細なコロイド状鉄に着目したサイズ分画方法を検討した。分画分子量２００ｋＤａのポリエチレン製中空糸フィルターを酸洗浄し利用することで，インラインの濾過装置を作成し使用した。この濾過装置を用いて，実際に鉄濃度が極めて低い（１ｎＭ以下）の外洋海水に含まれる鉄を粒子状鉄，微細なコロイド状鉄，溶存鉄の３分画に分けて測定することが可能となった。このサイズ分画濾過を用いて植物プランクトンによる形態別鉄の利用能を調べるため，外洋を模擬した室内培養実験を行った。その結果，外洋性植物プランクトンであるＣｈａｅｔｏｃｅｒｏｓｓｐ．やＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａｏｃｅａｎｉｃａの増殖には，海水中に存在する微細なコロイド状の鉄が関与していることが示唆された。

概要 （英文）

OCEANIC PLANKTON MAY PLAY A CRITICAL ROLE INREGURATING THE GLOBAL CARBON CYCLE. IT IS KNOWN THAT LACK OF IRON LIMITS PHYTOPLANKTON PRODUCITIVITY IN HIGH-NUTRIENT AND LOW-CHLOROPHYLL REGIONS SUCH AS THE SOUTHERN OCEAN,THE EQUATORIAL PACIFIC AND THE NORTHEASTERN PACIFIC. THE RELATIONSHIP BETWEEN IRON AND PHYTOPLANKTON IN THE OCEAN IS IMPORTANT IN UNDERSTANDING PHYTOPLANKTON GROWTH IN THESE REGIONS. HOWEVER,THERE IS LITTLE INFORMATION ABOUT THE CHEMISTRY OF MARINE IRON AND IRON UPTAKE BY PHYTOPLANKTON. IN PARTICULAR,A LACK OF KNOWLEDGE ABOUT THE BIOLOGICALLY AVAILABLE SPECIES OF IRON IN NATURAL SEAWATER LIMITS OUR UNDERSTANDING OF THE INTER RELATIONSHIP BETWEEN IRON AND PHYTOPLANKTON. WE MEASURED SIZE-FRACTIONATED IRON IN SEAWATER AND CONDUCTED LABORATORY CULTURE EXPERIMENTS TO STUDY THE BIOLOGICAL AVAILABILITY OF FRACTIONATED IRON. (1) MEASUREMENT OF SIZE-FRACTIONATED IRON IN SEAWATERTO INVESTIGATE THE IRON SPECIES IN SEAWATER,WE DEVELOPED AN ULTRA-CLEAN SIZE-FRACTIONATION SYSTEM. A 0.2-UM PORE TEFLON MEMBRANE FILTER AND 200-KDA PORE POLYETHYLENE HOLLOW FIBER FILTER WERE USED FOR SIZE-FRACTIONATION OF IRON. IRON IN SEAWATER WAS FRACTIONATED INTO LARGE REACTIVE PARTICLES (>0.2 MU M),SMALL COLLOIDAL PARTICLES (0.2 MU M-200 KDA) AND DISSOVLED SPECIES (<200 KDA). (2) LABORATORY CULTURE EXPERIMENTS LABORATORY CULTURE EXPERIMENTS WERE USED TO STUDY THE CHANGES IN SIZE-FRACTIONATED IRON CONCENTRATIONS DURING THE GROWTH OF OCEANIC DIATOMS. THE CONCENTRATION OF SMALL COLLOIDAL PARTICLES OF IRON DECREASED WITH DIATOM GROWTH. WHEN THE SMALL COLLOIDAL PARTICLE IRON FRACTION WAS USED UP,THE DIATOMS STOPPED GROWING. HOWEVER,THE MEDIUM STILL CONTAINED LARGE REACTIVE PARTICLES AND DISSOLVED SPECIES OF IRON AND NUTRIENTS. THESE RESULTSSUGGEST THAT SMALL COLLOIDAL PARTICLE IRON HAS HIGHER BIOLOGICAL AVAILABILITY THAN THE OTHER FRACTIONS.

報告者

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