化学トレーサーを用いた水曜海山熱水プルーム中における微生物活動の定量化(地球化学, <特集>海底熱水系における生物・地質の相互作用) Geochemical Studies on the Microbial Activities within the Suiyo Seamount Hydrothermal Plume, Izu-Bonin Arc(Geochemistry)

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抄録

本論文はアーキアン・パーク計画において行われた熱水プルーム中における微生物活動の解明に関する化学的調査の成果をまとめたもので, この調査によって水曜海山カルデラ内外の海水において微生物活動に関連する化学成分の濃度と一部の同位体組成の分布が定量された。また, カルデラ底に湧出する熱水の採取と分析も行なわれた。その結果, 熱水に由来する濁度異常やCH_4, Mn, Feの高濃度異常が, カルデラ内はもちろん, カルデラ外でも検出され, 熱水プルームがカルデラ壁上の鞍部を経由して外に漏出していることが判明した。また, 熱水由来のMnの約半分がカルデラ内で分解されているのに対して, CH_4は大部分が分解されずにそのまま外に漏出していることも明らかになった。さらに, 水曜海山の熱水プルームではCOも高濃度異常を示すことが明らかになったが, このCOは熱水に由来するのではなく, プルーム内部の微生物活動によって二次的に生成した可能性が高いと結論された。This paper summerizes the geochemical studies on a Suiyo Seamount hydrothermal plume during the Archaean Park project. Effluent hydrothermal water samples in and around the water column of the Suiyo Seamount caldera (ca. 2km diameter), Izu-Bonin arc, were taken to determine concentrations and stable carbon isotopic compositions (δ^<13>C) of methane (CH_4) and carbon monoxide (CO) in the plume. As well, concentrations of Mn and Fe were determined in the hydrothermal plume using an in situ analyzer, together with the magnitude of light attenuation anomaly. Venting fluids on the caldera floor (ca. 1,370m depth) were also examined, using the manned submersible "Shinkai 2000", to compare the chemical and isotopic composition with those in the hydrothermal plume. Strong CH_4, Mn, and Fe enrichments and light attenuation anomaly were detected not only in the water columns within the caldera, but also in those outside the caldera at a depth of ca. 1,100m, the sill depth of the caldera wall. The hydrothermal plume that accmulates in the caldera may leak horizontally and episodically from the inside to the outside of the caldera through the three deepest saddle points on the caldera wall. From the δ^<13>C tracer study, at least more than 70% of hydrothermal CH_4 escapes to the outside of the caldera without microbial oxidation, while ca. 50% of hydrothermal Mn is removed from the plume within the caldera, through microbial and/or inorganic oxidation. Within the plume, significant CO enrichment was also detected. The δ^<13>C of CO in the plume, however, exhibited highly ^<13>C-depleted values (-110 to -60‰_<VPDB>) compared with those in seafloor venting hydrothermal fluids (around -31‰_<VPDB>). The plume samples also exhibited higher CO/CH_4 ratios than those in seafloor venting hydrothermal fluids. Some unknown in situ microbial activity in the plume must be responsible for the CO enrichment in the hydrothermal plume.

収録刊行物

  • 海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan)

    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan) 14(2), 279-295, 2005-03-05

    日本海洋学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110003375609
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10382760
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    Journal Article
  • ISSN
    21863105
  • NDL 記事登録ID
    7273793
  • NDL 雑誌分類
    ZM44(科学技術--地球科学--海洋・陸水・火山)
  • NDL 請求記号
    Z15-778
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  NII-ELS  IR 
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