[B-GM22_30PO1] 地球惑星科学と微生物生態学の接点

[BGM22-P02] 関東平野南部における地下堆積物中の細菌群集構造

*大久保 智司¹、大西 純一¹、A.K. Azad Muhammad¹、須田 亙²、斎藤 健志¹、斎藤 広隆³、竹村 貴人⁴、濱本 昌一郎⁵、小松 登志子¹ (1.埼玉大学大学院 理工学研究科、2.東京大学大学院 新領域創成科学研究科、3.東京農工大学大学院 農学研究院、4.日本大学 文理学部、5.東京大学大学院 農学研究科)

キーワード：地下微生物, 地中熱ヒートポンプ, 次世代シーケンス解析, 細菌群集構造

二酸化炭素放出の削減および省エネルギーの必要性から, 近年, 特に都市部建物において地圏熱利用ヒートポンプシステム (GSHP) の普及が進んでいる. GSHPは冷暖房用恒温熱源として, 年間を通して温度がほぼ一定な地下の熱を利用するものである. このような技術の普及に加え, 都市部の地下利用やヒートアイランド現象等の影響によって今後地下 (地表から深さ約100 mまで) の温度環境が変化することが予測される. 地下の温度変化が地下地盤や地下水の水質, 地下に生息する微生物に影響を与えることは容易に推測されるが, 実際に地下の温度変化によって何が起こるかについては, ほとんどわかっていない. 地下の温度変化によって地下の微生物群集がどのように変化するかを明らかにするためには, まず熱の影響を受ける前の群集構造を理解する必要があると考え, 本研究では, 関東平野南部の異なる3地点において, 様々な深度のボーリングコア中に存在するバクテリアの群集構造を明らかにすることを目的とした.
日本大学文理学部（世田谷区）, 埼玉大学（さいたま市）, 東京農工大学府中キャンパス（府中市）の各キャンパス内で掘削したボーリングコアについて, 10-12の異なる深度からDNAを抽出し, 16S rRNA遺伝子を対象とした次世代シーケンス解析を行った. その結果, 深さ0-30 mでは優占する細菌がサイトによって異なっており, 日本大学ではActinobacteria門, Firmicutes門が半数以上を占めたのに対し, 埼玉大学ではChloroflexi門, γ-, δ-proteobacteria綱, 東京農工大学ではα-, β-, γ-proteobacteria綱が多く検出された. 特に埼玉大学ではChloroflexi 門の中でもDehalococcoidetes綱およびAnaerolineae綱と分類されるOTU多く検出され, 海成層に特に多く分布していた. 一方, 30 m以深では全てのサイトでβ-，γ-proteobacteria綱が優占していた. 一部のグループの細菌については, その相対量と深度や間隙水のpH, 電気伝導度, 堆積物中の粒子径分布との間に相関が見られた. したがって, サイトや深さごとの群集構造の違いは, 各サイトの堆積年代, 堆積環境と現在の地下環境の違いに起因すると考えられる. 本研究で得られた結果をもとに, 今後, 実際に地下温度変化が起きた場合, 細菌の群集構造がどのように変化するかを明らかにしたいと考えている.