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J-GLOBAL ID：201802214302913612   整理番号：18A1850627

軽元素安定同位体比の高感度分析に基づく地球惑星科学研究・地球環境科学研究の新展開

Recent advances in earth and environmental sciences using natural stable isotopes as tracers

著者 (1件)： 角皆潤 (名古屋大学大学院環境学研究科)
資料名： 地球化学
巻： 52  号： 3  ページ： 107-129(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： G0754A  ISSN： 0386-4073  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 分子状水素(H₂)と水蒸気の間の水素同位体交換平衡を用いることによって,HIReTSと呼ばれる新しい方法(水素同位体遠隔温度センシング)を,噴気出口温度のリモートセンシングのために提案した。この方法では,噴気中のH₂の水素同位体組成(δD)を火山プルーム中での観測から遠隔的に得て,得られた噴気中のH₂のδDから噴気孔温度を導出した。HIReTS法は,活火山において実際の噴気孔を直接観測できない場合に,噴気温度を遠隔的に得るために使用できる。硝酸塩の¹⁷O過剰(Δ¹⁷O)の活用における最近の進歩も要約した。自然環境における可能な硝酸塩の供給源の中で,光化学反応を通して大気NOから生成される大気硝酸塩だけが,オゾンからの酸素原子の移動を反映して,¹⁷Oの異常な濃縮という特徴を持つ。さらに,Δ¹⁷Oは脱窒や同化のような部分的代謝の間は安定であるため,Δ¹⁷Oのこれらの特性を用いることにより,著者と共同研究者は表層生態系に沈着した大気硝酸塩の消長を追跡できた。これはまた,硝酸塩のΔ¹⁷Oを用いて,硝化を通じた生成速度や同化および脱窒を通じた代謝速度といった水環境における硝酸塩のダイナミクスを定量化する新しい方法を提案することを可能にした。Δ¹⁷O法は,時間的変動を含む硝酸塩のダイナミクスの決定に関して,従来の人工トレーサ法の代替法を提供すると考えられる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *同位体存在比 ,  *水素同位体 ,  *酸素同位体 ,  質量分析 ,  連続フロー分析 ,  火山ガス ,  噴気孔 ,  リモートセンシング ,  硝酸塩 ,  沈降 ,  窒素循環 ,  生態系
準シソーラス用語： *安定同位体存在比 ,  *酸素同位体存在比 ,  同位体比質量分析 ,  同位体異常 ,  大気沈着

著者キーワード (14件)： 安定同位体 ,  CF-IRMS ,  水素分子 ,  火山プルーム ,  同位体交換平衡 ,  硝酸塩 ,  17O過剰 ,  安定同位体 ,  CF-IRMS ,  水素分子 ,  火山プルーム ,  同位体交換平衡 ,  硝酸塩 ,  17O過剰

分類 (3件)： 水圏・生物圏の地球化学  (DD01030A) ,  地球熱学,火山物理学  (DC03070D) ,  その他の同位体地球化学  (MC03020J)

引用文献 (85件)：

• Arakawa, S., et al. (2006) Molecular phylogenetic and chemical analyses of the microbial mats in deep-sea cold seep sediments at the northeastern Japan Sea. Extremophiles, 10, 311-319.
• Bainbridge, A. E., Suess, H. E. and Friedman, I. (1961) Isotopic composition of atmospheric hydrogen and methane. Nature, 192, 648-649.
• Bassham, J., Benson, A. and Calvin, M. (1950) The path of carbon in photosynthesis. The Jounarl of Biological Chemistry, 185(2): 781-7.
• Casciotti, K. L., Sigman, D. M., Galanter Hastings, M., Böhlke, J. K. and Hilkert, A. (2002) Measurement of the oxygen isotopic composition of nitrate in seawater and freshwater using the denitrifier method. Analytical Chemistry, 74, 4905-4912.
• Coplen, T. B. (2011) Guidelines and recommended terms for expression of stable-isotope-ratio and gas-ratio measurement results. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 25(17),2538-2560.

タイトルに関連する用語 (7件)： 軽元素 ,  安定同位体比 ,  感度分析 ,  地球惑星科学 ,  研究 ,  地球環境科学 ,  展開