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Behavior and function of dissolved organic matter in the northwestern Pacific Ocean discovered by radiocarbon age

Research Project

Project/Area Number 19H04260
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Otosaka Shigeyoshi  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (40370374)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 脇田 昌英  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(むつ研究所), 副主任研究員 (30415989)
小川 浩史  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50260518)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Keywords炭素循環 / 溶存有機物 / 海水 / 放射性炭素 / 加速器質量分析 / 太平洋 / 縁辺海 / 環境変動
Outline of Research at the Start

海水中の溶存有機物は、大気から吸収した炭素を一万年以上にわたって安定に海洋内部に貯留することが知られている。しかしながら、実海域における溶存有機物の生成・輸送・分解の「速度」の情報は乏しい。本研究では、独自に開発した海水中溶存有機物態放射性炭素分析システムを活用し、データ空白域となっている北西部北太平洋を中心とした海域において、溶存有機物の「年齢」の情報を体系的にまとめ、同海域における海洋有機物動態の四次元解析を可能とする。加えて、時系列観測で得られているアーカイブ試料の分析を通じて、近年におけるこれらの「速度」の海洋環境変化への応答の評価を試みる。

Outline of Final Research Achievements

Dissolved organic matter (DOM) in seawater stably stores carbon in the ocean for more than 10,000 years. However, there is little information on the rates of production, transport, and decomposition of DOM in the ocean interior. In this study, information on the “age” of DOM in the northwestern North Pacific Ocean is systematically compiled using a unique radiocarbon analysis. In addition, the response of these rates of the DOM dynamics to the change in the marine environment in recent years will be assessed by time series observations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

北西太平洋は、多くの縁辺海に接しており、これらを経由して陸起源物質・炭素・栄養塩物質が供給されている。海水中の溶存有機物は、河川から海洋へ流入する微量元素のキャリアとして重要な役割を果たしていることが指摘されている。
本研究で得られる縁辺域のDOC-14同位体比データは、溶存有機物の循環の時間スケールを表すばかりでなく、陸起源有機物の供給源の指標として用いることも可能である。この供給源の特性情報は、本研究で得られる沿岸―外洋間での物質輸送に関する多くの研究での活用が期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] チューリッヒ連邦工科大学(スイス)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ウッズホール海洋研究所(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Hydrothermal-derived black carbon as a source of recalcitrant dissolved organic carbon in the ocean2023

    • Author(s)
      Yamashita, Y., Y. Mori, and H. Ogawa
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: - Issue: 6

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade3807

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A safer preprocessing system for analyzing dissolved organic radiocarbon in seawater2022

    • Author(s)
      Otosaka Shigeyoshi、Jeon Hyunduck、Hou Yunxuan、Watanabe Takahiro、Aze Takahiro、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke、Ogawa Hiroshi
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      Volume: 527 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.07.003

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fate of dissolved black carbon in the deep Pacific Ocean2022

    • Author(s)
      Yamashita Youhei、Nakane Motohiro、Mori Yutaro、Nishioka Jun、Ogawa Hiroshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 307-307

    • DOI

      10.1038/s41467-022-27954-0

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Origin and transport of dissolved organic matter in the northwestern margin of the North Pacific inferred from radiocarbon signatures2023

    • Author(s)
      Shigeyoshi Otosaka, Yunxuan Hou, Masahide Wakita, Youhei Yamashita, Jun Nishioka, Hajime Obata, Yosuke Miyairi, Yusuke Yokoyama, Hiroshi Ogawa
    • Organizer
      International Conference on Aquatic Science and Technology (i-CoAST) 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 放射性炭素年代で紐解く北西太平洋における溶存有機物の動き2023

    • Author(s)
      乙坂重嘉
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所研究集会「微量元素・同位体を用いた海洋生物地球化学研究」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 北西部北太平洋における溶存有機態放射性炭素の分布と溶存有機物の動態2022

    • Author(s)
      Yunxuan Hou, 乙坂重嘉, 脇田昌英, 山下洋平, 西岡純, 小畑元, 宮入陽介, 横山祐典, 小川浩史
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022 年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 福島の海のいまとこれから2022

    • Author(s)
      乙坂重嘉
    • Organizer
      RC-91 海を開く現場計測研究会 2022年度第2回研究会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Improvement in analysis of dissolved organic radiocarbon in seawater: Evaluation method of accuracy2021

    • Author(s)
      Shigeyoshi Otosaka, Hyuduck Jeon, Yunxuan Hou, Yusuke Yokoyama, Yosuke Miyairi, Takahiro Aze, Takahiro Watanabe, Hiroshi Ogawa
    • Organizer
      15th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radionuclides in seabed sediments off Fukushima2021

    • Author(s)
      Shigeyoshi Otosaka, Daisuke Tsumune, Michio Aoyama
    • Organizer
      International Conference on Environmental Radioactivity (ENVIRA2021)
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 福島周辺海域における堆積物中の事故由来放射性核種の濃度分布と輸送過程2021

    • Author(s)
      乙坂重嘉, 津旨大輔, 青山道夫
    • Organizer
      2021年度日本海洋学会秋季大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 福島沿岸の海底における放射性核種 :これまでとこれから2020

    • Author(s)
      乙坂 重嘉
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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