著者

山本 正浩

出版者

日本微生物生態学会

雑誌

日本微生物生態学会誌 (ISSN:24241989)

巻号頁・発行日

vol.28, no.2, pp.70-72, 2013-09-01 (Released:2017-08-01)

著者

小栗 一将 山本 正浩 豊福 高志 北里 洋

出版者

国立研究開発法人海洋研究開発機構

雑誌

JAMSTEC Report of Research and Development (ISSN:18801153)

巻号頁・発行日

vol.21, pp.7-15, 2015-09-01 (Released:2015-10-10)

参考文献数

17

被引用文献数

1 2

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海洋観測機器の製作コストやランニングコストを下げるため,プリント基板をエポキシ樹脂に直接固定し,水中や海底で使用するLED光源とチャージポンプを開発,それぞれ耐圧試験や実海域での作動を確認した.LED光源は水深約9200 mの海底に5回投入したが,物理的な破損もLEDの故障も生じなかった.この光源を基に製作したものをトンガ海溝,ホライゾン海淵(水深10800 m)の海底で使用,堆積物直上の様子や底生生物活動のハイビジョン撮影に成功した.チャージポンプには圧力に弱い電解コンデンサが必要なため,樹脂で固定する前にコンデンサをカプセルで覆い,人工的な気泡の中に配置することで圧力から保護する手法を開発した.この手法で樹脂固定して製作したチャージポンプと赤色LEDを,伊平屋北熱水フィールド(水深1053 m)内の人工熱水噴出孔における深海電池の発電実験に供した.結果,LEDの点灯により発電が確認された.エポキシ樹脂は海水,温度,圧力,光などによって劣化することが知られているが,深海環境における強度や透明度の変化についての知見はいまだ乏しいため,長期設置と強度試験による寿命の推定が今後の課題となろう.

著者

高井 研 中村 龍平 山本 正浩

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2012-05-31

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研究期間において、(1)現場深海熱水噴出孔において硫化物チムニーの内外で600mV程度の起電力が潜在的に存在し、実際の電子伝達能を有していること、(2)にもかかわらず、実験室内実験において、チムニーに生息する微生物群集を植種源として、天然チムニー電極や様々な電極を支持体とした電気合成微生物群集の増殖が観察されないこと、が明らかになった。これらの結果を踏まえて、深海熱水現場環境での電気合成微生物群集の増殖実験を行い、電気合成微生物群集の形成を示唆する結果を得た。自然深海熱水噴出孔のチムニーにおいて電気合成微生物群集が生育可能であることが明らかになった。

著者

山本 正浩

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2011

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本研究提案では、遠隔的酸化還元反応によって環境中に発生する電流を積極的に利用する「環境電流生態系」が存在するという作業仮説を立て、その存在量とメカニズムを解明することを目的とした。本課題において、我々は熱水噴出孔で電流が発生することを、鉱物の電気特性、鉱物の触媒特性、熱水と海水の酸化還元電位、現場発電試験などを通して照明した。さらに、微生物がこの環境電流環境下で鉱物表面に付着することも明らかにした。現場での長期微生物培養試験は天候不良の影響により実現できなかったが、疑似環境下における電流利用微生物の集積培養については今後の進展に期待が持てる。

著者

山本 正浩 中村 龍平 笠谷 貴史 熊谷 英憲 鈴木 勝彦 高井 研

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2017年度日本地球化学会第64回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.146, 2017 (Released:2017-11-09)

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深海熱水噴出孔では海底面から熱水が噴出し、周囲の海水によって冷却されることで鉱物が沈殿し鉱体が形成される。我々はこの鉱体の主要成分である硫化鉱物が導電性を持つことを明らかにしている。鉱床下に存在し、海底に湧出する熱水は還元的な化合物(硫化水素、水素、メタン)に富み、海底面から浸透し鉱床近傍で接する海水は酸化的な化合物(酸素、硝酸、硫酸)を含む。我々は、熱水中の還元剤の持つ電子が硫化鉱物を介して海水中の酸化剤に受け渡される放電現象の存在を提唱し、実際にこの現象が深海熱水噴出域の海底の広域で起きていることを現場電気化学計測によって明らかにした。また、この放電現象を人為的に制御することで発電技術として利用可能であることも明らかにしている。本発表では、上記について説明するとともに、今後の深海底発電技術の開発、およびその模擬として行っている陸上温泉での発電試験の結果についても紹介する。

著者

山本 正浩

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(スタートアップ)

巻号頁・発行日

2007

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深海熱水環境の優占微生物であるイプシロンプロテオバクテリアの硫黄代謝経路について種々の解析を行い、この菌が複数の硫黄代謝経路を同時に利用していることを明らかにした。これらの代謝の鍵酵素の基質はポリスルフィドなどの水溶性化合物であるため不溶性の元素状硫黄に直接作用するタンパク質をさらに追跡したところスルフィドキノン還元酵素(SQR)様タンパク質が精製された。水に不溶な元素状硫黄を効率的に代謝径路に取り込み、そこからエネルギーを取り出すモデルを構築できた。