TUMSAT-OACIS Repository - Tokyo
University of Marine Science and Technology(東京海洋大学)
第一部 海鷹丸航海調査報告 平成16年度(2004年度)
第15次航海報告
メタデータ

言語: Japanese
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公開日: 2008-04-15
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https://oacis.repo.nii.ac.jp/records/277

4.6.3.6

南大洋における DMS(P)および Chl.a 空間分布

笠松伸江 1, 2・平譯享 2・小達恒夫 1, 2・福地光男 1, 2
12

総合研究大学院大学（〒173-8515

東京都板橋区加賀 1-9-10），

情報・システム研究機構国立極地研究所（〒173-8515

東京都板橋区加賀 1-9-10）

Spatial distributions of DMS(P) and Chl. a in the Southern Ocean
Nobue KASAMATSU1, 2, Toru HIRAWAKE2, Tsuneo ODATE1, 2 and Mitsuo FUKUCHI1,21The Graduate University for Advanced Studies(1-9-10 Kaga, Itabashi-ku, Tokyo 173-8515, Japan),
2National Institute of Polar Research, Research Organization of Information and Systems (1-9-10Kaga, Itabashi-ku, Tokyo 173-8515, Japan)

1. はじめに海洋において，植物プランクトンが細胞内に生成するジメチルスルフォニオプロピオネート（以降，DMSPと記す）が，海水中に放出され，植物プランクトンやバクテリア由来のDMSP分解酵素の触媒反応を受けることで，硫化ジメチル (以降，DMSと記す)が生成する．
このDMSは海洋から大気に放出される生物起源の揮発性硫黄化合物のひとつで，磯の香りの主成分として知られる．DMSが大気中で酸化されると，二酸化硫黄やメタンスルホン酸になる．これらの酸化物は，さらに酸化され，エアロゾルや雲の凝結核を生成し，そこからできた雲が，地表面に届く太陽放射を妨げる．DMSは，地球温暖化に負の影響を与える物質の源であると言え (Charlson et al. 1987)，海洋の生物活動が媒介する気候変動要因として近年注目を集めている．
これまで，南極海，東経140度に沿って行った観測の結果から，海氷と海水中DMS濃度とが密接に関係している可能性が示唆された（Kasamatsu et al. 2005）．そこで，海氷分布に応じて変化すると考えられる植物プランクトンや動物プランクトン分布がDMSおよびDMSP分布に与える影響を評価することを目的に研究を行った．

- 140 -

2. 観測2-1. Chl. aのサイズ分画海水サンプルは，S1 – S10 (水深 0 – 200 m)において，FSI-CTD付き20 Lニスキンボト
ルから，L1, L4, L5, L8, L9, L12 (水深 0 – 200 m)において，SeaBird-CTD付き5 Lニス
キンボトルから，1 L容の茶褐色瓶に採水した．Chl. aのサイズ分画は，直径47 mmの孔径約0.7 µm (Whatman GF/F), 2 µmおよび10 µm (Whatman Nuclepore)フィルターを使用できる3連のろ過システムを用いて行った．600 mLの試水をろ過したフィルターから，DMFでChl.

aを抽出し（Suzuki and Ishimaru 1990），ターナー蛍光光度計で船上で分析した．
2-2. DMSおよびDMSP
海水サンプルは，S3 - S10（表面のみ，バケツ採水）, L1, L4, L5, L8, L9, L12（0 – 200m）において，SeaBird-CTD付き5 Lニスキンボトルから，試水が大気に触れないようシリン ジ を 用 い て 採 水 し た ． DMS, 粒 状 態 DMSP, 溶 存 態 DMSP を GC-FPD を 用 い て 測 定 し た（Kasamatsu et al. 2004）. 粒状態DMSPの一部は、GF/F-2, 2-10, >10 µmの3段階にサイズ分画して測定を行った。

3. 結果
南極海において海氷面積が多い海域の一つとされるリュツォ・ホルム湾沖を中心に南緯43 - 68 度，東経 25 - 105 度の海域において観測を行ったところ，海洋表層の DMS 濃度は，氷縁域においてもっとも高く，最大で 11 nmol·L-1 であった．氷縁域につづき，亜熱帯前線付近，極前線付近における DMS 濃度も高かった (Fig. 1a)．表層の Chl. a も同様に分布していた (Fig. 1b)．リュツォ・ホルム湾沖においてより詳細な観測を行ったところ，粒状態 DMSP 濃度と Chl. a 濃度には高い正の相関があり，粒状態 DMSP: Chl. a 比は約 36 (nmol·µg-1)であった．これは，様々な植物プランクトン群集が存在する海域で得られている値に一致する．これまでに東経 140 度の氷縁域で得られている粒状態 DMSP: Chl. a 比は約 5であり，リュツォ・ホルム湾沖と比較して非常に小さい．さらに，東経 140 度の氷縁域で- 141 -Fig. 1 Distributions of DMS (a) and Chl. a (b) during the cruise. The number inparentheses shows concentration of DMS (nmol·L-1) or Chl. a (mg·m-3) at sea surface

は，孔径 10 µm 以上の分画に占める Chl. a 濃度が高いのに対し，リュツォ・ホルム湾沖では，孔径 10 µm 以上の分画と孔径 2-10 µm の分画が占める Chl. a 濃度が同程度であった (Fig.
2)．ここから，リュツォ・ホルム湾沖と東経 140 度の沿岸域では優占する植物プランクトン種が異なり，それに引き続く動物プランクトンやバクテリアの分布が異なるため，DMSの分布にも差が生じることが示唆された．

Fig. 2 Spatial variations of size fractionated Chl. a concentrations (integrated from0 – 200 m) near the ice edge. Samples for 140°E were taken by JARE43 cruise in February
2002 at 66.4°S, and for Lützow-Holm Bay were taken by this cruise at 67.6°S.

- 142 -謝辞
研究の遂行にあたり，東京海洋大学海鷹丸小池船長はじめ乗組員の方々には大変お世話になりました．有益なご助言をくださった東京海洋大学石丸隆教授はじめ同航海に乗船した研究者の方々，学生の方々に感謝いたします．

参考文献
Charlson, R. J., Lovelock, J. E., Andreae, M. O., and Warren, S. G. Oceanic
phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature 1987;
326:655-661

Kasamatsu, N., Odate, T., and Fukuchi, M. Dimethylsulfide anddimethylsulfoniopropionate production in the Antarctic Pelagic Food Web. Ocean PolarRes. 2005; 27: 197-203

Suzuki, R. and Ishimaru, T. An improved method for the determination of phytoplankton
chlorophyll using N, N-Dimethylformamide. J. Oceanogr. Soc. Jpn. 1990; 46: 190-194

Kasamatsu, N., Kawaguchi, S., Watanabe, S., Odate, T., and Fukuchi, M. Possible
impacts of zooplankton grazing on dimethylsulfide production in the Antarctic Ocean.
Can. J. Fish. Aquat. Sci. 2004; 61: 736-743- 143 -