?????????????????O?????????? ... - J-Stage

ニスキン 採 水 器 による 一 次 生 産 阻 害
Inhibition of primary production by Niskin sampler
正 しく 評 価 できない.それでもなお, 今 回 の 結 果 はニス
キン 本 体 からの 微 量 金 属 汚 染 , 特 に 鉄 溶 出 による 一 次 生
産 量 の 増 加 よりも,むしろノーマルニスキンのOリング
に 由 来 する 毒 性 による 一 次 生 産 力 の 阻 害 がニスキン 採 水
器 内 部 の 問 題 としては 深 刻 であることを 示 した.
クリーンニスキンの 最 大 の 特 徴 は 内 部 がテフロンコー
ティングされていることであるが, 検 証 実 験 -3の 結 果
から,テフロンコーティングの 有 無 ,さらにはそれに 伴
うノーマルニスキンとクリーンニスキンの 酸 洗 浄 手 法 の
違 いは 一 次 生 産 力 に 影 響 を 及 ぼさないことが 分 かった
(Table 5).また,ペットコック・エアーベントの 酸 洗 浄
の 有 無 も 一 次 生 産 への 影 響 はなく,ニトリルゴム 製 Oリ
ングの 使 用 が 一 次 生 産 を 阻 害 する 要 因 であることが 今 回
の 実 験 により 明 らかとなった(Table 5).これはPrice et
al.(1986); Williams and Robertson(1989)が 示 したゴムに
よる 海 洋 微 生 物 への 毒 性 を 改 めて 支 持 する 結 果 である.
Williams and Robertson(1989)はニスキンボトル 内 のゴム
チューブの 使 用 によって, 培 養 後 にクロロフィルα 量 が
大 きく 減 少 し, 一 次 生 産 量 が10% 程 度 にまで 減 少 するこ
とを 示 した. 我 々の 実 験 では 一 次 生 産 量 の 減 少 は50% 程
度 にとどまるが,ニスキンボトル 内 部 で 使 用 しているゴ
ム 製 品 はOリングのみである. 今 回 の 実 験 により,たと
えサンプル 海 水 との 接 触 面 積 の 広 い 蓋 閉 用 のゴムチュー
ブをニスキンボトル 内 部 で 使 用 しなくても,ニトリルゴ
ム 製 Oリングの 使 用 によって 一 次 生 産 量 が 半 減 するほど
の 深 刻 な 毒 性 を 示 すことが 明 らかとなった.
検 証 実 験 -1では,ノーマルニスキンでの 一 次 生 産 量
は 約 70%に 減 少 したが,その 他 の 検 証 実 験 の 結 果 よりも
減 少 率 は 低 か っ た(Table 3).Price et al.(1986) は
Thalassiosira spp.やある 種 の 羽 状 目 珪 藻 は 比 較 的 ゴムの 毒
性 に 対 する 耐 性 が 強 いことを 指 摘 している. 検 証 実 験 -1
の 採 水 は 北 太 平 洋 のベーリング 海 に 近 い 観 測 点 で 実 施 し
たものであり,これらの 珪 藻 が 優 占 していた 可 能 性 があ
る.このように, 現 場 海 域 で 優 占 している 植 物 プランク
トン 種 によってゴムの 毒 性 に 対 する 影 響 は 異 なる 可 能 性
がある.しかし, 検 証 実 験 -2および 検 証 実 験 -3はそれ
ぞれ 北 太 平 洋 の 亜 寒 帯 循 環 域 および 亜 熱 帯 循 環 域 の 観 測
点 で 採 水 されたものであるが,どちらも 約 50%かそれ 以
上 の 高 い 減 少 率 を 示 している(Table 4, 5). 両 海 域 の 栄 養
塩 環 境 は 大 きく 異 なるため, 植 物 プランクトン 群 集 の 種
組 成 および 優 占 種 の 細 胞 サイズも 大 きく 異 なっていると
考 えられる(Table 2).このことは, 多 様 な 植 物 プランク
トン 種 がゴムの 毒 性 によって 一 次 生 産 量 を 減 少 させるこ
とを 示 唆 するものである.
検 証 実 験 -3ではニトリルゴム 製 Oリングを 使 用 した
場 合 に 全 てのサンプルで 一 次 生 産 量 は50% 以 下 に 減 少 し
たが, 培 養 後 のクロロフィルαの 減 少 量 は 必 ずしも 一 致
しなかった(Table 5).このことは, 一 次 生 産 量 の 減 少 は
植 物 プランクトンの 細 胞 死 による 細 胞 数 減 少 の 結 果 とし
て 生 じるものではないことを 示 唆 している.また,ゴム
の 毒 性 によって 数 日 で 植 物 プランクトンの 細 胞 死 が 生 じ
ることは 報 告 されているが(Price et al., 1986), 今 回 の 実
験 のように, 約 30 分 間 のゴム 接 触 の 後 に 行 った24 時 間 の
培 養 期 間 中 に,どの 程 度 植 物 プランクトンの 細 胞 死 が 生
じていたかは 不 明 である.クロロフィルα 量 の 減 少 は,
植 物 プランクトンの 細 胞 死 だけでなく,ゴム 毒 性 による
植 物 プランクトンの 増 殖 阻 害 の 結 果 , 培 養 ボトル 内 で 動
物 プランクトンによる 摂 餌 が 植 物 プランクトンの 増 殖 を
上 回 った 可 能 性 もある.
今 回 の 実 験 から,ニスキンボトルに 取 り 付 けられるニ
トリルゴム 製 Oリングは 一 次 生 産 量 を 半 減 させるほどの
影 響 を 及 ぼすが, 酸 洗 浄 を 行 ったフッ 素 (バイトン)ゴ
ム 製 のOリングに 交 換 することで 一 次 生 産 を 阻 害 するこ
となく 測 定 できることが 明 らかとなった.さらに,ペッ
トコック・エアーベントの 酸 洗 浄 の 有 無 およびニスキン
ボトルのテフロンコーティングの 有 無 は 一 次 生 産 量 の 測
定 に 影 響 を 及 ぼさないことが 分 かった.このことは,ニ
スキン-X 採 水 器 であればノーマルニスキンでも 一 次 生
産 量 測 定 のサンプリングに 使 用 できることを 示 唆 してい
る. 少 なくとも,クリーンニスキンで 実 施 しているアル
カリ 性 洗 剤 洗 浄 に 加 えて,0.1Nの 塩 酸 による 酸 洗 浄 を 実
施 したノーマルニスキンを 使 用 すれば, 酸 洗 浄 を 行 った
フッ 素 (バイトン)ゴム 製 のOリングに 交 換 することで,
クリーンニスキンと 同 等 に 扱 うことができる.これまで
に,シリコーンゴムも 同 様 に 一 次 生 産 への 影 響 はないこ
とが 報 告 されている(Price et al., 1986).ただし,シリ
コーンゴムの 場 合 は 気 体 透 過 性 が 高 いため, 微 量 ガス 成
分 の 分 析 を 同 時 に 実 施 する 場 合 には 使 用 にあたって 注 意
が 必 要 であろう.また,ゴムの 毒 性 による 影 響 は 植 物 プ
ランクトンだけでなく 動 物 プランクトンやバクテリアに
も 生 じることが 指 摘 されている(Price et al., 1986). 従 っ
て, 一 次 生 産 量 測 定 だけでなく, 微 生 物 活 性 に 関 する 実
験 を 行 う 場 合 には, 採 水 には 通 常 のニトリルゴム 製 Oリ
ングではなく, 酸 洗 浄 を 施 したフッ 素 (バイトン)ゴム
製 Oリングを 取 り 付 けたニスキンボトルを 使 用 すること
が 推 奨 される.
5. 結 論
ノーマルニスキンを 用 いたサンプリングは 一 次 生 産 を
阻 害 し, 培 養 法 による 一 次 生 産 量 の 測 定 値 を 大 きく 過 小
24 JAMSTEC Rep. Res. Dev., Volume 14, March 2012, 17 _ 25