研究者詳細 - 角皆　潤

講演・口頭発表等 - 角皆　潤

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フィリピン・タール山の火山ガス

大場武, 角皆潤, 伊藤昌稚, 新宮原諒, 谷口無我, 沼波望, 笹井洋一, C.L. Barairo, P. Alanis, M.A. Bornas, 楠本成寿, 長尾年恭

日本火山学会講演予稿集

南部沖縄トラフ多良間海丘で発見された高温熱水活動域で採取された熱水チムニーの鉱物組成と熱水の地球化学

横田瑛里, 山中寿朗, 岡村慶, 野口拓郎, 土岐知弘, 角皆潤, 大西雄二, 牧田寛子

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2019年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

沖縄トラフ南部、多良間島の北約60kmの海底に位置する多良間海丘で、2017年8月、調査船「よこすか」によるYK17-17研究航海において有人潜水艇「しんかい6500」の潜航調査により、300℃を超える高温の熱水噴出孔が水深1,840m付近の海底についに発見され、YZサイトと名付けられた。この海丘では2009年に実施された潜航調査により山頂付近から周囲の海水温度に比べ約20℃高い熱水の湧出が確認され、その湧水と関連すると考えられる鉄酸化物を主体とした堆積物が認められていたが(Foxサイト)、高温熱水の噴出は確認されていなかった。この海丘は南部沖縄トラフの主たるrifting zoneである八重山海底地溝のやや南に位置し、西表島北北東海底火山にあたる石垣海丘群に東側延長にあたる島弧火山列の一つと推定される。2017年の潜航調査では、両サイトから、熱水、チムニーなどの採取が行われた。本発表では得られたチムニー試料の鉱物組成や元素組成と、熱水の地球化学的特徴について報告する。

DOI： 10.14862/geochemproc.66.0_117

大気硝酸添加培養法に基づく都市河川における河床窒素循環速度の季節変化定量

中川書子, 山本雄大, 池上文香, 角皆潤

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2019年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

河川における硝酸は, その下流域や流出先の水圏生態系の一次生産や生物量を律速する重要物質であり、その濃度変化を正しく評価するためには各硝酸生成および除去過程における速度をそれぞれ定量する必要がある。本研究では, 人工的に大気硝酸を添加した河川水とともに, 河床堆積物を閉鎖系において培養し, その間の河川水中の大気硝酸と再生硝酸の時間変化を定量化することで系内における硝化および同化,・脱窒速度の定量を試みた。観測は愛知県内の都市河川である天白川で行い, そこにおける各窒素循環速度とその季節変化の定量に挑戦した。

DOI： 10.14862/geochemproc.66.0_247

水環境中の溶存無機態リン酸の三酸素同位体組成定量

三歩一孝, 角皆潤, 中川書子, 伊藤昌稚

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2019年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

水環境中の溶存無機態リン酸(以下リン酸)は、一次生産(光合成)を律速する重要な物質である。また、人為的なリン酸の局在化は、生態系の破壊につながる危険性がある。そのため、環境変化の現状把握や予測、修復を実現する上で水環境中のリン酸濃度の規定要因や循環機構を理解することが重要である。従来の研究では、水環境中の主要リン酸負荷源を推定するため、リン酸の酸素安定同位体比(d18O(PO4))が指標として活用されてきた。しかし、実際の水環境中では、様々なリン酸負荷源が存在するため、d18O(PO4)のみを指標に用いて各負荷源の混合割合まで推定することは困難となることが多い。そこで本研究では、三酸素同位体異常(D17O≒d17O – 0.528•d18O)を負荷源推定の新指標として追加で活用することで上述の課題を克服できないか検討した。これまでに溶存無機態リン酸のD17O値の報告例はなく、本研究が初の試みである。

DOI： 10.14862/geochemproc.66.0_248

炭素および水素の安定同位体比を複合的に指標に用いた酸化的水柱に溶存するメタンの起源および挙動解明

角皆潤, 三好友子, 松下俊之, 伊藤昌稚, 小松大祐, 鋤柄千穂, 中川書子

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2019年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

大気中のメタンは代表的な温室効果気体であるが、その発生源・供給源や挙動には未解明の点も多い。本研究では、琵琶湖水中に過飽和となっているメタンの起源を特定し、さらに酸化分解を中心とした水柱内でのメタンの挙動を把握することを目的に、2013年以降水柱中の溶存メタンの安定同位体比(炭素および水素安定同位体比)を継続的に観測した。水柱の溶存メタンの炭素および水素安定同位体比から、水柱で進行した酸化分解を補正し、その起源のみを反映していると考えられる新指標の値を算出し、水柱の溶存メタンの主要供給源となっている可能性のある複数のメタンと、その値を比較した。その結果、琵琶湖表層で過飽和となっているメタンは琵琶湖の沿岸域 (littoral zone) からの流入によって供給されている可能性が高いと結論した。これは炭素安定同位体比のみを指標に用いて得られた先行研究の知見とも一致した。

DOI： 10.14862/geochemproc.66.0_17

貧栄養海域における溶存硝酸の三酸素同位体組成定量への挑戦

Peng Weiqing, 松本佳海, 鋤柄千穂, 伊藤昌稚, 中川書子, 角皆潤

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

本研究では、貧栄養海域の表層海水中に低濃度で溶存する硝酸の三酸素同位体組成を定量することに挑戦した。2種類の異なるD17O値をもつ内標準物質を用意し、添加後の海水試料中の硝酸濃度が500－800 nmol/Lおよび1000－2500 nmol/Lの範囲に入るようにし、それぞれのD17O値を測定した。硝酸のD17O値と濃度の逆数との関係式を使って海水試料中の硝酸濃度とそのD17O値を算出した。本手法で、溶存硝酸濃度が0.05－0.5 µmol/Lの海水試料については、D17O値を定量することができることを検証した。本研究で用いた日本海及び西部北太平洋おける表層海水中の硝酸のD17O値はそれぞれ+7‰程度、+5‰程度であった。これは、それぞれ19－33%、15－20%が大気由来の硝酸であることを意味する。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_219

水圏環境下における高感度酸素消費速度定量法開発

柏木章吾, 角皆潤, 伊藤昌稚, 中川書子, 鋤柄千穂

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

水中の溶存酸素濃度は水質を規定する主要因子であり、溶存酸素の不足は水質の劣化や生物の大量死、青潮等の環境問題に直結する。従って、様々な水圏環境下における溶存酸素の消費速度やその制御因子を明らかにすることは重要である。水試料中の溶存酸素消費速度は、従来は、閉鎖環境下における一定時間の培養に伴う各水試料の酸素濃度の変化を定量することで測定されてきた。しかし、有光環境の試料では、酸素の生成反応である光合成が同時進行する可能性があり、このため光を遮断するなど現場とは環境を変えて培養する必要があった。また、感度が低く、応用範囲が限られていた。本研究では酸素の微量安定同位体である17Oを人工トレーサーとして利用することで、高感度かつ有光条件下でも応用可能な新手法を開発した。この方法を用いて、海洋湖沼、地下水において酸素消費速度を実測し、各フィールド間でその大きさを比較し、制御因子を考察した。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_217

河床堆積物に対する硝酸の添加培養に基づく河川環境下における硝化速度定量

山本雄大, 角皆潤, 池上文香, 中川書子

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

河川水中の硝酸濃度は, 流域や下流域(湖沼・沿岸域)の一次生産を左右する。河川環境に対する人為的な硝酸流入の影響の評価・対策を行う上で, 河川内の供給である硝化速度を把握する必要があるが, 河床は不均一系であり, さらに供給(硝化)と除去(脱窒・同化)が共存するため, 硝化速度の個別定量は難しいとされてきた。大気沈着由来の硝酸(大気硝酸)のみにみられる三酸素同位体異常は, 硝酸除去過程で値が変化しない。これを指標とすると, 大気硝酸と硝化由来の硝酸の混合比が定量でき, 全硝酸濃度とあわせて, 河川水中の硝化速度が定量化できる。本研究では, 愛知県東部の天白川において河床堆積物を採取し, 人為的に大気硝酸を添加した河川水を加えて疑似現場環境下で培養実験を行い, 全硝酸と大気硝酸の各濃度の時間変化を定量することで, 河床における硝化速度の日変化・季節変化を定量化した。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_159

火山性流体中の水同位体組成に発見された負の三酸素同位体異常とその起源

角皆潤, 倉和臣, 中川書子, 大場武, 篠原宏志

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

水(H2O)の安定同位体比は、D/1H比と18O/16O比以外に17O/16O比が存在する。火山ガス中の水蒸気や火山性温泉水などの火山性流体について、その起源や、地殻内部における挙動を明らかにすることを目的に、世界で初めて17O-excess値の高精度測定を行った。測定の結果、温泉水試料では、天水より有意に低い17O-excess値を示す試料が多数見つかった。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_172

硝酸の三酸素同位体異常を指標に用いた水-堆積物インターフェースにおける脱窒速度定量

佐野陽子, 角皆潤, 池上文香, 中川書子

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

脱窒は一次生産や富栄養化、温室効果気体の生成に関連しており、極めて重要な物質循環プロセスである。このため、脱窒速度は堆積物コア直上の水の硝酸濃度の減少速度をもとに推定されてきた。しかし、脱窒は硝化と同時に進行する可能性があり、従来法では脱窒速度が過小評価される危険性があった。最近になって、脱窒過程で値が変化しない三酸素同位体異常 (D17O値) を指標として用いることで大気沈着由来の大気硝酸と硝化由来の再生硝酸との混合比が定量できるようになった。そこで本研究では諏訪湖をフィールドとして、大気硝酸を堆積物直上水に人為的に添加し、この直上水中の大気硝酸と再生硝酸の濃度変化を観測することで、脱窒速度を求めた。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_218

自然同位体組成を指標に用いた植物中の硝酸同化過程解析

中川書子, 小幡祐介, 伊藤昌稚, 角皆潤

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2018年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

本研究では、自然環境下で生育した植物試料(メタセコイアなどの針葉樹、アラカシなどの広葉樹を含む木本類、ササを含む草本類の葉)から抽出した硝酸の自然同位体組成を指標として用いることで、植物体内における窒素酸化物の代謝および硝酸同化過程を明らかにすることに挑戦した。硝酸還元酵素をほとんど含まないツツジ科の植物は三酸素同位体組成とd18O値間に明瞭な正相関が見られた。ツツジ科以外の植物は、ツツジ科が示す直線関係よりも高いd18O値を示した。これは硝酸の同化に伴う同位体分別効果によってd18O値が高くなったと考えられ、硝酸が窒素源として利用されたことを意味している。

DOI： 10.14862/geochemproc.65.0_281

自然界の三酸素同位体異常を指標に用いた河川・湖沼の窒素循環定量化招待有り

角皆潤, 中川書子

第31回東海陸水談話会

自然界の三酸素同位体異常を指標に用いた河川・湖沼の窒素循環定量化招待有り国際会議

角皆潤, 中川書子

第31回東海陸水談話会 2017年10月30日日本陸水学会東海支部会

軽元素安定同位体比の高感度分析に基づく地球環境科学研究の新展開

角皆潤

日本地球化学会第64回年会

海洋学における軽元素安定同位体地球化学の新展開

角皆潤, 伊藤昌稚, 鋤柄千穂, 小松大祐, 中川書子

日本地球化学会第64回年会

海洋学における軽元素安定同位体地球化学の新展開国際会議

角皆潤, 伊藤昌稚, 鋤柄千穂, 小松大祐, 中川書子

日本地球化学会第64回年会 2017年9月13日日本地球化学会

あいち森と緑づくり税は地球温暖化防止に役に立っているのか？招待有り

角皆潤

サロン・ド・Arimoto 講演会

酸素の微量同位体トレーサーを用いた水柱中の酸素消費速度定量法開発

柏木章吾, 角皆潤, 伊藤昌稚, 鋤柄千穂, 中川書子

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2017年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

近年多くの沿岸海域の底層で、貧酸素水塊の発生が報告されている。海洋底層においては、水柱中を沈降する有機物粒子の酸化に伴う消費と、海底堆積物表面における消費の二種類の酸素消費が進行する。このどちらがより貧酸素水塊の形成に寄与しているのかを明らかにすることは、貧酸素水塊の形成過程や対策等を考える上で重要である。水柱中の酸素消費反応は、有機物が酸素により酸化分解され、二酸化炭素と水が生成する反応であるため、酸素原子の一部を17Oに置換したO2を水試料に添加し、生成する水の同位体比の時間変化を測定することで、酸素消費速度を見積もることが出来ると考えられる。そこで本研究では、底層における著しい貧酸素化が報告されている伊勢湾をフィールドに、この新手法を用いて水柱中の酸素消費速度を実測し、伊勢湾における貧酸素水塊の形成過程を考察した。

DOI： 10.14862/geochemproc.64.0_232

北極海カナダ海盆における溶存メタン分布に対する暖水渦の影響

BUI THI NGOC OANH, 亀山宗彦, 川口悠介, 笹野大輔, 石井雅男, 西野茂人, 小杉如央, 角皆潤, 吉川久幸

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2017年

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

北極海は地球温暖化に対して最も鋭敏に応答する海域であるといわれている。メタンは温室効果をはじめとした大気環境に影響を及ぼす気体成分であり、北極域はメタンの大きなソースであることが指摘されていながら北極海での観測は十分になされていない。本研究では2015年に海洋研究開発機構の「みらい」MR15-03航海でカナダ海盆における詳細な溶存メタン分布を明らかにした。この溶存メタンの分布と海洋の暖水渦や生物学的パラメーターとの関係性について検討を行った。

DOI： 10.14862/geochemproc.64.0_241

対流圏HONOの三酸素同位体組成の日変化とその起源

丁懂, 中川書子, 角皆潤, 野口泉, 山口高志

日本地球化学会年会要旨集

開催年月日： 2017年

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

亜硝酸ガス(HONO)は光分解反応によりOHラジカルを放出するため、大気中の重要な微量成分である。しかし、都市大気中のHONO起源は未だに明らかにはなっておらず、その濃度の日週変化のメカニズムについても、未だに議論がある。本研究は、北海道立総合研究機構環境科学センター(札幌市)の屋上で、2017年4月3日の16:00から4月10日16:00まで、時間帯を6つに区分してHONOを捕集し、その三酸素同位体組成(Δ17O) を定量した。「直接排出」のHONOは光化学反応過程を経由しないため、Δ17O値は0‰と考えられるが、「二次生成」由来のHONOは大きなΔ17O値を持つNO2を経由するため、大きなΔ17O値を示すはずである。そこで、Δ17O値を指標に用いて、都市大気中のHONO濃度の日週変化の原因を考察した。

DOI： 10.14862/geochemproc.64.0_83

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