富栄養化が都市農業地帯の湿地における難分解性溶存有機物の生成・蓄積を引き起こす
Eutrophication leads to production and accumulation of recalcitrant dissolved organic matter in an urban-agricultural wetland
Xiaoya Lin, Jiajun Xu, Ting Wang, Randy A. Dahlgren, Lanyue Feng, Wenli Qin, Qinglong Liang, Zhixia Qin, Zengling Ma, Liyin Qu
Environmental Technology & Innovation
Urban Farm DB の要約
富栄養化した都市農業地帯の湿地を対象に、水質と溶存有機物(DOM)の光学特性(吸光度・蛍光)を2年間にわたり毎月調査した研究。溶存有機炭素(DOC)は両年とも春から夏にかけて増加し、栄養状態指数(TLI)、全窒素(TN)、化学的酸素要求量(COD)、クロロフィルaと有意に相関しており、富栄養化が下水流入と藻類生産の両方を通じて有機炭素プールに寄与していることが示された。タンパク質様成分C3の減少と、微生物腐植様成分C2と溶存酸素(DO)の間の有意な負の相関から、夏季には微生物による脱酸素化が生物分解性の高いDOMを難分解性溶存有機物(RDOM)へと変換していることが示唆された。冬季は低温により微生物による変換が制限され、継続的な下水流入とあいまってタンパク質様成分C3が増加した一方、粒子への吸着・沈降や光分解によるRDOMの除去が生成を上回った。機械学習分析では、腐植様成分の変動の39.1~41.2%を微生物による変換が説明し、陸域からの流入・下水・藻類生産による寄与(2.1~31.6%)を上回った。以上から、微生物による変換が湿地におけるRDOM生成の主要な駆動要因であると結論づけられた。富栄養化は湿地生態系に悪影響を及ぼすものであるが、下水と藻類を適切に管理すれば炭素隔離を高める可能性があるとも述べられている。