Opouawe堆(ニュージーランド)での海洋堆積物上層メタン・ガス・ハイドレートにおける炭素,硫黄,エネルギー遷移の経路と規則性

DALE A.w.; SOMMER S.; HAECKEL M.; WALLMANN K.; LINKE P.; WEGENER G.; PFANNKUCHE O.

文献

J-GLOBAL ID：201002248495695411 整理番号：10A0951384

Opouawe堆(ニュージーランド)での海洋堆積物上層メタン・ガス・ハイドレートにおける炭素,硫黄,エネルギー遷移の経路と規則性

Pathways and regulation of carbon, sulfur and energy transfer in marine sediments overlying methane gas hydrates on the Opouawe Bank (New Zealand)

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資料名：
巻： 74 号： 20 ページ： 5763-5784 発行年： 2010年10月15日
JST資料番号： C0062A ISSN： 0016-7037 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

この研究は,堆積物地球化学分析,in situ着底機配備,数値モデリングを結合して,これまでにないメタン滲出での炭素と硫黄の生物地球化学サイクルとギブス・エネルギー生成の付加速度を定量している。底生生態系は,チューブ形成カザリゴカイ多毛類の密集が卓越し,微生物マットが存在した。1D数値反応-輸送モデルは,硫化物とメタン酸化微生物の顕著な成長を考慮し,14cm/yrの流体移送速度を用いて地球化学データに変換した。その流体はそれぞれ,4.1と18.2mmol/m²dのフラックスの堆積物への溶存硫化水素とメタンを与える。堆積物での化学合成バイオマス生成は,2.8mmol/m²dのCバイオマスである。しかし,炭素と酸素の負荷によると,表面堆積物の上方に生息する化学合成有機体は,12.3mmol/m²dのCバイオマスを生成するポテンシャルを持つ。この炭素源は,カザリゴカイの呼吸炭素要求量に適合する。対照的に,カザリゴカイ栄養への光合成固定炭素源の寄与は小さい。そのデータは,酸素を含む層の下の微生物有機堆積物の混合が,硫化物質堆積物の上部での硫酸塩還元の高い速度を維持することを強く示唆する。同じ速度は他の滲出に対する論文で報告されており,著者らは,微生物有機堆積物が,これらの堆積層での硫酸塩還元バクテリアに対する重要な基質であると結論した。化学合成反応経路に基づく系のエネルギー負荷によると,8.3kJ/m²dに上るすなわち96mW/m²の異化作用エネルギーが,酸化反応を通じてその滲出で消費される。硫化物酸化とメタンの嫌気性酸化を媒介する微生物はそれぞれ,このエネルギー・フラックスの95%と2%を生成する。AOMによる低い出力は,化学環境の生成による強い生物エネルギー制約のせいである。これらの制約は,その堆積物からの溶存メタン流出に対する高いポテンシャルを与え,これまでに考えられたより滲出でのAOMによるメタン隔離の低い効率を示す。にもかかわらず,AOMは,高効率のエネルギー放出を有する上昇メタンフラックスの三分の一を消費する。さらに,AOMの生物エネルギー制約は,ここと他の活動的及び非活動的縁辺堆積物で観察したAOM帯下でのゼロでない硫酸塩濃度に対する説明を与える。(翻訳著者抄録)

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有機地球化学

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