報告書番号

V11049

タイトル（和文）

海洋酸性化に対する生物応答の解明（その２）－単離植物プランクトン株を用いた培養試験－

タイトル（英文）

Responses of marine organisms to ocean acidification, part 2 -Culture experiment using unialgal culture of marine phytoplankton-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

自然の生物や人類の活動によって海水のCO2分圧や鉄の環境は変化する。しかしながら，植物プランクトン細胞の生元素（炭素，窒素，リンおよびケイ素）組成比は炭素循環を駆動する重要な要因であるにも拘わらず，CO2分圧と鉄の相互作用の影響に関しては殆んど知られていない。そこで本研究では，始めに，CO2分圧と鉄が植物プランクトンに及ぼす影響を調べるための実験方法を開発した。続いて，珪藻Pseudo-nitzschia pseudodelicatissimaを用いてCO2分圧と鉄の相互作用が生元素組成に及ぼす影響を調べた。実験では約200，380，600および750 uatmのCO2分圧の環境下で，5段階の溶存無機態の鉄（Fe'）濃度（約5, 10, 20, 50, 100 pmol L-1）を設定した。珪藻細胞の炭素と窒素の組成比はFe'の濃度の増加と共に減少し，炭素とリンの組成比はCO2分圧の増加によって有意に値が増加した。ケイ素と炭素およびケイ素と窒素の比はCO2分圧およびFe’の増加と共に値が減少した。本研究の成果は，CO2と鉄分圧の利用性の変化が炭素および栄養塩の生物地球化学的循環に影響を与え得ることを示唆している。さらに，本研究は自然プランクトン群集における生元素組成比の変化がCO2分圧または鉄の利用性による影響であったかを評価する際に有用である。

概要 （英文）

Partial pressure of CO2 (pCO2) and iron condition in seawater varies due to biological and anthropogenic activities. However, we have very little data about the interactive effects of these factors on phytoplankton cellular stoichiometry. Here we provide a new method to evaluate the individual effect of pCO2 and iron availability on phytoplankton. Unialgal strain of diatom Pseudo-nitzschia pseudodelicatissima was cultivated under different pCO2 and iron condition to clarify the interactive effect of these factors on the elemental composition (carbon: C, nitrogen: N, phosphorus: P and silicon: Si). The culture was done using dilute batch culture under four pCO2 (~200, ~380, ~600 and ~750 uatm) and five dissolved inorganic iron (Fe': ~5, ~10, ~20, ~50 and ~100 pmol L-1) conditions. The C:N ratio decreased significantly only with Fe' whereas the C:P ratio increased significantly only with pCO2. The Si:C and Si:N ratios decreased with the increase in Fe' and pCO2. Our results indicate that pCO2 and iron availability can influence the biogeochemistry of carbon and nutrients in future high-CO2 oceans. In addition, present study can contribute to assess whether pCO2 or iron availability affect on elemental composition of natural plankton community.

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