自然レベル放射性炭素を用いた海洋古細菌による水温決定に関する同位体地球化学的検討（平成 23年度）
Radiocarbon

研究概要

堆積物に保存されている海洋性古細菌（マリンクレンアーキオータ）細胞膜脂質（GDGTs）を用いた水温（TEX86）復元プロキシーの実用化をめざすため、堆積物コアを採取する現場海域におけるGDGTs を作るマリンクレンアーキオータのバイオマス量の水深分布やクレンアーキオータの起源について明らかにする。すなわち、堆積物コアに保存されるGDGTs がどの水深に生息するクレンアーキオータであるのかを解明する。具体的には、北西太平洋域においてCTD による様々な深度での大量採水を実施し、現場海域におけるマリンクレンアーキオータの微生物生態学的情報（バイオマス量の把握）と各深度におけるTEX86 を計算する際に使用するGDGTs の組成、存在量について調査を行う予定である。これにより、堆積物に保存されているGDGTs から求められる水温（TEX86）がどの水深を反映しているのか特定する。さらに現場海域の表層堆積物についても同様の調査を行うものとする。最終的に、これらのGDGTs の自然レベル14C 存在量（以下、Δ14C）と海水中DIC, DOC, POC のΔ14C の比較から、現場海域各深度におけるGDGTs の炭素源を明らかにし、堆積物に記録されGDGTs 水温（TEX86）の有効性を確認する。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：

全体計画

本研究においては、堆積物から求められるTEX86 の示す水温記録の水深を特定するため、すでに氷期までの連続的にTEX86 分析を終了している下北沖海域を含め、北西太平洋域等においてCTD による様々な深度での大量採水を行い、現場海域における古細菌マリンクレンアーキオータの微生物生態学的情報（バイオマス量の把握）と各深度におけるTEX86 を計算する際に使用するマリンクレンアーキオータ膜脂質分子(GDGTs)の組成、存在量について調査を行う。さらに現場海域の表層堆積物についても同様の調査を行うものとする。最終的に、これらのGDGTs の自然レベル14C 存在量（以下、Δ14C）と海水中DIC、DOC、POC のΔ14C の比較から、GDGTs の炭素源を明らかにし、堆積物に記録されるGDGTs と現場海域各深度におけるGDGTs の起源を明らかにする。

今年度の研究概要

大量濾過により採取された試料（メンブレンフィルター）を用いてGDGTsのGDGTs の高精度14C 測定を目標とする。そこでは、GDGTs のガス化が最大の課題となる。本研究では、低バックグラウンドでのGDGTs の燃焼を行わなければならないため、ガス化を行う真空ラインの前処理システムの新規開発・製作が必要である。このシステムは、移動相として水を使用し、GDGTsを移動層に溶解させ、100°C の酸化炉に酸化剤とGDGTs を同時に導入し、その後メンブランフィルターを介して、液相と気相を分離し、CO2 のみ低バックグラウンドの真空ラインに導入し、精製・回収するものである。その後、GDGTs由来のCO2 は、低バックグラウンドグラファイト生成真空ラインにて還元され、国立環境研究所現有のタンデム型加速器質量分析計(AMS)によるGDGTs の14C 測定を行うものとする。