日本海学研究機関等連携事業

日本海洋学会 「日本海の微生物マットの解析とコールドシープ活動について」


2007年度 日本海洋学会春季大会シンポジウム
日時:2007年3月22日
会場:東京海洋大学品川キャンパス

◯ 加藤千明・荒川康・佐藤孝子(独立行政法人海洋研究開発機構)
キーワード:微生物学的多様性、微生物マット、コールドシープ、日本海

1.目的

日本海における微生物マット底泥の微生物学的多様性解析を行い、現場海域におけるコールドシープ活動の特徴に関して推定・比較を行う。

 

2.方法

日本海における深海調査に参加し、MBARI コアサンプラー等で微生物マット域の柱状採泥を行った。得られた底泥サンプルから直接DNA を抽出し、バクテリアならびにアーキアの16SrRNA 遺伝子の塩基配列を指標として、微生物学的多様性解析を行った。サンプリングされた海域は富山トラフ糸魚川沖黒色変色域(深度800m、NT05-10 航海)ならびに後志トラフ微生物マット域(深度3100m、YK03-05 航海)で、これらのサンプリング現場を右写真に示した。


 

3.結果

後志トラフ微生物マット域では、表層のイオウ酸化細菌のコミュニティーの他、海底下5?10cm において嫌気的メタン酸化アーキア、硫酸還元バクテリアのコミュニティーが検出され、更にその下層においてメタン生成アーキアの存在が確認された(Arakawa et al.,2006)。従って、本微生物マット域において、海底下の断層に起因すると考えられる活発なコールドシープ活動の存在が推定され、硫酸還元コンソーシアムに起因すると思われる硫化水素を酸化するイオウ酸化微生物が優先して存在し、こうした微生物によりマットが形成されていることが示された。一方、富山トラフの黒色変色域においては、コールドシープ微生物コミュニティーに特徴的なメタン生成アーキアは検出されず、またその表層にはイオウ酸化バクテリアだけではなくメタン酸化バクテリアも検出され、本海域においてgeothermal 的に生成されたメタンをこうした微生物が直接酸化していることが推定された。従って本海域におけるシープ活動は、メタンシープに起因していることが示唆された。

 

4.考察

以上の結果から、日本海の後志トラフと富山トラフとにおいてコールドシープ活動に特異的な微生物コミュニティーが検出され、これらの海域において活発にコールドシープが起こっていることが示された。しかしながら、後志トラフではメタン生成アーキアによるbiogenic なメタンが発生しているのに対して、富山トラフではgeothermal 的に生成されたメタンが発生しているメタンシープであることが推定された。地球化学的な解析から、これらの海域におけるメタンの起源に関して同様な結果が示唆されている(松本他、2006;Arakawa et al., 2006)。

 

5.参考文献

Arakawa, S., Sato, T., Sato, R., Zhang, J., Gamo, T.,Tsunogai, U., Hirota, A., Yoshida, Y., Usami, R.Inagaki, F. and Kato, C. (2006) Molecularphylogenetic and chemical analyses of themicrobial mats in deep-sea cold seep sedimentsat the northeastern Japan Sea. Extremophiles,10, 311-319.

松本良、他(2006)日本海東縁、直江津沖の巨大メタンプリューム群と海底メタンハイドレート。海洋研究開発機構Blue Earth '06、第22 回しんかいシンポジウム予稿集、p. 26。