| 平成22年度 後期奨励研究（平成23年度終了） | ||
| 河川水の溶存無機炭素の安定同位体比による 河川を含めた流域の炭素循環の解析 Studies of carbon cycling within river watershed by the analysis of 13C natural abundance of dissolved inorganic carbon (DIC) in lotic environments |
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研究代表者：高津文人（こうづ あやと） 共同研究者：今井章雄（いまい あきお） 研究目的 人間活動は水界への有機物負荷を増大させ、河川もその多くが過飽和の状態で、多くの炭酸ガスが昼夜問わず放出されていると推察されます。河川水中のDICの起源を同位体混合モデルにより明らかにし、流下過程での呼吸や光合成の影響も考慮し、流域の炭素循環を解明することを最終目標とします。本研究成果は流域への内湾や湖沼の水質悪化の主たる原因である、流域からの易分解性有機物の供給プロセスの解明に役立ちます。 |
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| 研究内容 本研究では多様な土地利用を反映して様々な程度に有機物負荷を受けた河川水試料を採水し、流域からのDICの供給、輸送、消費プロセスを形態別のDIC（H2CO3*, HCO3-, CO32-）の濃度と同位体比により明らかにします。概して汚濁の進んだ水系では、溶存無機炭素濃度が高いが、その起源は土壌呼吸由来なのか、水系内部での有機物の分解によるのか、はたまた母岩の炭酸塩鉱物由来なのかはっきり分かっていません。多様な土地利用様式の集水域を持つ78小水域で採水を行うと同時に、DICの濃度とδ13C測定のための前処理ラインの自動化を進めます。 |
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| 各形態別の溶存無機炭素（DIC）の濃度と同位体比の結果から、河川で輸送されるDICの起源別の濃度と同位体比を推定し、同位体混合モデルを作成することで、1）陸域有機物の分解に伴う土壌呼吸由来、2）河川水中の有機物の分解に伴う呼吸由来、3）大気由来、の3種類のDIC起源の混合割合の推定を試みます。得られた混合割合を河川水の懸濁態および溶存態有機物の濃度および同位体比と比較検討することで、河川水中のDICの主たる負荷源を解析します。 |
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| 本研究の特色 河川水中の高いDIC濃度は1）地球温暖化の促進、2）湖沼や内湾での藻類の異常増殖を助長、3）流域土壌の劣化、などの観点から問題です。にもかかわらず、河川水中のDICの起源に関する研究は遅れており、主たる影響因子も不明です。本研究では、多様な小流域を調査し、中規模河川と比較することで河川によるDICの流出プロセスを把握します。DICの濃度と同位体比を組み合わせることで、DICの起源を高い精度で推定できると期待されます。 |
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