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環境低負荷型の社会システム サンゴ礁によるCO2固定バイオリアクター構築技術の開発

研究報告コード R990004345
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 茅根 創
研究者所属機関
  • 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
研究機関
  • 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
報告名称 環境低負荷型の社会システム サンゴ礁によるCO2固定バイオリアクター構築技術の開発
報告概要 サンゴ礁は光合成・石灰化を通じて活発に炭素循環に関わっている。本研究では、サンゴ礁生態系物質循環モデルを構築し、それに基づいたCO2固定バイオリアクタとしてサンゴ礁を利用するために、サンゴ礁をフィールドとして次の調査・研究を行った。
1)サンゴ礁を類型化して、その健全度の診断システムを確立した。
2)サンゴ礁における物質循環を規定する基本プロセスを抽出し、CO2と関連する物理・化学量の計測システムの確立並びに計測を行った。
3)サンゴ礁におけるCO2流量を規定する要因の究明と制御技術の提案を行った。
典型的なサンゴ礁として石垣島(裾礁型)を含むサンゴ礁4類型を選定して、生物分布、流れを調査し、統合測定システム「クレスト号」を開発した。石垣島での観測結果に基づいて解析を進め、裾礁型サンゴ礁における物理環境と生物群集、CO2と栄養塩代謝、有機物収支を明らかにした。98年に起きたサンゴ礁の大規模な白化による群集構造変化とCO2循環の変化についてモデルに組入れた。
画像

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研究分野
  • 海洋の構造・力学・循環
  • 光合成
  • 個体群生態学
  • 代謝と栄養
関連発表論文 (1)Kayanne, H.: Coral reefs and carbon dioxide. Science, 271 (1996), 1299-1300.茅根 創:生物海岸地形と地球環境変動.沿岸海洋研究,34(1997),131-137.山本正伸・山室真澄・茅根 創:パラオ諸島サンゴ礁堆積物の元素・脂質組成.地質調査所月報,48(1997),79-92.
(2)Matsunaga, T. and Kayanne, H.: Observation of coral reefs on Ishigaki Island, Japan, using Landsat TM images and aerial photographs. Proceedings of Fourth Thematic Conference on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments, (1997) I-657-666.
(3)Gattuso, J.-P. and Kayanne, H.: Carbon and carbonate cycling in coral reefs. Proc. 8th Int. Coral Reef Symp., 1 (1997), 935-938.
(4)Kudo K., and Yamano H.: Dynamic structure of coral reef communities: a simulation study. Proc. 8th Int. Coral Reef Symp., 1 (1997), 509-514
(5)Ikeda, Y., Hata, H., Suzuki, A. and Kayanne, H.: Diurnal carbon flux at the barrier reef in Palau. Proc. 8th Int. Coral Reef Symp., 1 (1997), 965-970.
(6)Yamamuro, M. and Kayanne, H.: Dissolved organic nitrogen flux from coral colonies and calcareous sandy sediment. Galaxea, 13 (1997), 197-205.
(7)Kayanne, H., Matsunaga, T., Kanbara, H. and Kato, M.: ASTER coral reef satellite database. Proc. US-Japan ASTER Science Team Meeting, (1997) 25-29.
(8)Yamano, H., Kayanne, H., Yonekura, N., Nakamura, H. and Kudo, K.: Water circulation in a fringing reef located in a monsoon area: Kabira Reef, Ishigaki Island, Southwest Japan. Coral Reefs, 17 (1998), 89-99.
(9)Yonekura, N., Kayanne, H., Mimura, N. and Yanagi, T.: Recent Japanese activities related to the IGBP-LOICZ Japan. Global Environmental Research, 1 (1998), 1-9.
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(12)茅根 創・波利井佐紀・山野博哉・田村正行・井手陽一・秋元不二雄:琉球列島石垣島白保・川平の定測線における1998年白化前後の造礁サンゴ群集被度変化.Galaxea: JCRS., 1 (1999), 73-82.
(13)Kayanne, H., Kudo, S., Hata, H., Yamano, H., Nozaki, K., Kato, K., Negishi, A., Saito, H., Akimoto, F., Kimoto, H.: Monitoring system for changes in coral reef water pCO2 and community metabolism. Proc. 2nd Int. Symp. CO2 in the Oceans, (1999) 407-411.
(14)Nozaki, K., Kimoto, H., Kudo, S., Kato, K., Negishi, A. and Kayanne, H.: Development of continuous monitoring system for total inorganic carbon and total alkalinity in seawater: Application to coral reef environments. Proc. 2nd Int. Symp. CO2 in the Oceans, (1999) 555-558.
(15)Saito, H., Kimoto, H., Nozaki, K., kato, K., Negishi, A. and Kayanne, H.: Comparative experiment of pCO2 measuring instruments in coral reef environments. Proc. 2nd Int. Symp. CO2 in the Oceans, (1999) 573-576.
(16)Yamamuro, M.:Importance of epiphytic cyanobacteria as food sources for heterotrophs in a tropical seagrass bed. Coral Reefs, 18 (1999), 263-271.
(17)Yamano H., Kayanne H., and Yonekura N.: Internal structure and late Holocene evolution of Kabira Reef, Ishigaki Island, Southwest Japan. Proc. IGCP Congress, (1999), 239-242.
(18)Yamano, H., Kayanne, H., Yonekura, N. and Kudo, K.: 21-year changes of backreef coral distribution: causes and significance. J. Coastal Research, 16 (2000) 99-110.
(19)Yamano H., Miyajima T., and Koike I.: Importance of foraminifera for the formation and maintenance of a coral sand cay: Green Island, the Great Barrier Reef, Australia. Coral Reefs 19 (2000),51-58.
(20)Iizumi, H. and Yamamuro, M.: Nitrogen fixation activity by periphytic blue-green algae in a seagrass bed on the Great Barrier Reef. Japan Agricultural Research Quaterly 34 (2000), 69-73,
(21)Yamamoto, M., Yamamuro, M. and Tada, R.: Late Quaternary records of organic carbon, calcium carbonate and biomarkers from Site 1016 off Point Conception, California margin. ODP Scientific Results, 167, (in press).
(22)Kayanne, H., Hirota, M., Yamamuro, M. and Koike, I.: Comparison among methods of nitrogen fixation measurement for filamentous cyanobacteria in coral reef. Marine Ecology Progress Ser (submitted).
(23)Kayanne, H., Kudo, S., Hata, H., Yamano, H., Nozaki, K., Kato, K., Negishi, A., Saito, H., Akimoto, F., Kimoto, H.: Integrated monitoring system for coral reef water pCO2, carbonate system and physical parameters. Marine Chemistry (submitted).
(24)Yamano H., Kayanne H., and Yonekura N.: Anatomy of a modern coral reef flat: a recorder of storms and uplift in the late Holocene. Journal of Sedimentary Research (submitted).
(25)Yamamuro, M., Umezawa, Y. and Koike, I. Temporal change in nutrient contents and stable isotope ratios of Halophila ovalis growing at intertidal flat. Marine Ecology Progress Series (submitted)
(26)Yamamuro, M., Kayanne, H. and Yamano, H. Macrophytes stable isotopes as possible indicators of CO2aq and nutrient in tropical ocean. (submitted)
(27)Ikeda, Y., H. Hata, K. Fukami, H. and Kayanne, H.: Degradation of organic carbon in coral reef seawater. Galaxea: JCRS (submitted)
(28)茅根 創(共著):水文・水資源および水環境への影響.西岡秀三・原沢英夫編『地球温暖化と日本-自然・人への影響予測?』137-171,古今書院(1997)256p.山室真澄:サンゴ礁を造園する CO2 吸収など多面的な利用を目指して.通産ジャーナル,1997年12月号,(1997),70-71.
(29)茅根 創:地球環境変動とサンゴ礁.『海 知られざる世界 3』126-131,NHK 出版(1998)135p.
(30)茅根 創:サンゴ礁とCO2.季刊沖縄,6(1997),34-39.
(31)野崎 健:サンゴ礁にCO2を吸収させる? 化学,54 (1999),38-41.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「環境低負荷型の社会システム」研究代表者 茅根 創(東京大学大学院理学系研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 茅根 創. 環境低負荷型の社会システム サンゴ礁によるCO2固定バイオリアクター構築技術の開発. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.810 - 814.

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