Drilling effect on subsurface microbial community structure in groundwater from the -250 m gallery at the Horonobe Underground Research Laboratory, Japan

幌延深地層研究センター250m水平坑道地下水中の微生物群集に対するボアホール掘削による影響

伊勢 孝太郎; 天野 由記   ; 佐々木 祥人 ; 吉川 英樹

Ise, Kotaro; Amano, Yuki; Sasaki, Yoshito; Yoshikawa, Hideki

地層処分システムでは放射性核種の溶解度を低く抑えるために、還元環境への復帰と維持が重要な要素となる。この還元環境への復帰には地質パラメータとともに、微生物反応が大きく影響する。本研究では幌延深地層研究センターの250m水平坑道のボアホール中の微生物を掘削直後から2年間にわたりクローンライブラリー解析を行った。掘削直後の微生物群集では-Proteobacteriaに属するクローンが65%を占め、これらは全て spp.であった。 spp.は硫化物を酸化し、二酸化炭素を炭素源として増殖する化学合成独立栄養細菌として知られている。2年後には未培養種であるJS1やWS6などの種が優占種となった。これらの種は深海底堆積物などの還元的な雰囲気で検出されることが多く、還元的な環境へとシフトしていることが示唆された。

We investigated the changes in geochemical and microbial characteristics by using molecular techniques to characterize subsurface microbial community structure response toward oxygen intrusion. Therefore we collected groundwater samples from a borehole at -250 m gallery of Horonobe Underground Research Laboratory. The first sampling was conducted right after the borehole was drilled. In this sample, -Proteobacteria dominated and accounted for 65% of total clone library. All these -Proteobacteria clones are closely related to spp. which is known as sulfide oxidizer and which can growth chemoautrophically. And after two years, the microbial structure was drastically changed and most detected clones were uncultured species such as candidate division WS6, JS1 relatives which are frequently detected in deep-sea sediments.