カテゴリー: 研究

昨年末に「波の花」のサンプリングに行ってきました。

冬の日本海沿岸部では、風の強い日に、荒波で生じる泡がいつまでも消えずに残り、岩場などに大量に積み重なることがあります。これらの大量発生した泡は、「波の花」と呼ばれ、日本海の冬の風物詩として知られています。海水中に生じる泡は、海面まで上昇すると通常はすぐに弾けてしまいますが、水中に界面活性を増加させるような物質が溶けていると泡が消えずに残りやすくなります。また、水温が低下すると水の粘性が増加するためやはり泡が消えにくくなります。「波の花」は、冬の風物詩として良く知られている割には、その発生メカニズムについての科学的な説明は見当たりません。界面活性作用をもたらす有機物は何なのか？その由来はどこなのか？発生の気象条件は？マイクロレイヤーとの共通性は？などなど、色々疑問が湧いてきます。広島大学の岩本先生の研究によると、「波の花は海水と比べ少なくとも 100 倍から 300 倍の濃度の有機炭素を含み、それらは脂質や糖類によって構成される」とのことです。

昨年と一昨年は11月に行きましたが、今回は12月下旬から能登半島にある金沢大学環日本海域環境研究センターの臨海実験施設に１週間ほど滞在して、サンプリングをしてきました。最初の２日間は、幸か不幸か12月下旬とは思えない暖かい晴天となり「波の花」は皆無でしたが、3日目に待望？の荒天となり無事に「波の花」に遭遇することができました。これらの試料を使って、有機物の再分析を行うと同時に、rRNA遺伝子のアンプリコン解析により、有機物の由来になっている生物を特定する予定です。

　　　　　　　　　　　　　　　　　波の花の顕微鏡写真（x400）

本航海では、北緯5度と南緯5度の2つの観測点でマイクロレイヤー観測を行いました。海表面マイクロレイヤー観測には、波のないフラットな状態の海面、「スリック」と呼ばれる状態が必要です。無風状態がベストですが、経験的に風速6mを下回るコンディションになるとこうした状態が見られるとされています。風が弱い時期とはいえ、なかなかマイクロレイヤー向きのコンディションになることは少なく、何度か観測をスキップしてようやく2回の観測ができました。専用のサンプラーで極表面の海水を集めるため、船からZodiacと呼ばれるボートを降ろしてのサンプリングです。大海の真ん中で波に揺られながらの数時間です。マイクロレイヤーの微生物叢を調べるほか、採取した水をバブリングして、人工的に海泡エアロゾルを生成させる実験も行いました。海水、マイクロレイヤー、海泡エアロゾル、大気、それぞれの微生物叢を比較することにより、海洋微生物がダイナミックに海洋ー大気間を移動する様子が見えるのではと期待しています。

本航海では昨年の太平洋航海に引き続いて、海水に加えてマイクロレイヤーと大気観測が大きな目的でした。広島大学の岩本洋子先生（大気化学）との共同研究です。大気観測では、アッパーデッキに大気のサンプラーを設置して、フィルターを毎日交換しながら微生物分析用の試料を集めたのですが、フィルター試料があまりに黒いのにびっくり！昨年の太平洋亜熱帯航海では、フィルターはほぼ真っ白だったのに、あまりの違いに唖然…..。同時に測定していたオゾン濃度（大気汚染の指標）も東京都心部並みの値とのこと。観測時の気塊がどこから来ていたのかをモデル計算する後方流跡線解析によると、北からの風に乗って陸地からのエアロゾルが大量に運ばれてきていたようです。土壌細菌とか、カビとか、花粉とか、陸由来のものが大量に検出されるに違いない。海風になる夏場は大丈夫なのかもしれないが、しかしインド洋の大気って………　ちなみに風向が変わる南半球に入ったらフィルターは白くなりました。大気微生物叢の方もかなりドラスティックな変動が見られそうです。

白鳳丸でインド洋に行ってきました！

11/6にプーケットを出港して、インド洋ベンガル湾の中央部から、東経88度線に沿って南下し南緯20度までおよそ5度毎に観測して、12/3にジャカルタに入港しました。航海中にブログ更新したかったのですが、結局帰ってからに。

私にとっては初めてのインド洋でしたが、太平洋とは全然違うなあというのが多くの乗船研究者と共に抱いた感想でした。11月は、ちょうど夏から冬へのモンスーンの変り目に当たる時期で、風も比較的弱い日が多く、快適な航海でした。おかげで、予定した点を全て観測することができました。観測を開始したベンガル湾の中央部では表層に低塩分水が広がっており、巨大河川（ガンジスーブラマプトラーメグナ水系）の影響を強く受けていることが伺われました。表層のクロロフィル濃度はそれほど高くないにも関わらず、中層には強い貧酸素水塊が見られたことから、河川からかなりの有機物が供給されているのではないかと思います。こうした表層の低塩分水や中層の貧酸素水塊は、赤道付近までに見られなくなり、赤道を超えて南半球に入ると、いわゆる熱帯・亜熱帯の外洋域らしい様相となっていました。ということで、今回の南北トランセクトの微生物多様性や群集構造パターンは、かなりドラスティックかつわかりやすい変化が見えるのではないかと期待しています。太平洋との比較解析が楽しみです。また、アラビア海の貧酸素水塊は良く研究されていますが、ベンガル湾の方は報告が少ないので、こちらもどんな微生物叢が見られるのか楽しみです。