Blue carbon paradigm for contributing to environmental management in bays surrounded by big cities
| Project/Area Number |
20H02250
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22040:Hydroengineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 淳 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50292884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 徹 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00527773)
大谷 壮介 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60554219)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
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| Keywords | ブルーカーボン / 東京湾 / 大阪湾 / 二酸化炭素フラックス / 気候変動 / 内湾 / 数値モデル / 現地観測 / 港湾 / 藻場 / 干潟 / 湿地 |
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| Outline of Research at the Start |
大都市内湾が有する高い二酸化炭素吸収機能（ブルーカーボン）に焦点を当て，河口から沖合に向かって連続する，ヨシ原，干潟・浅場，港湾，沖合等の多様な環境場を対象とし，現地調査と数値計算を融合した評価手法を開発し，CO2吸収量の算定と変動要因の考察を行う．また，各環境場の活動量（面積）を把握し，内湾全体のCO2吸収量を評価する．環境劣化が課題となっている都市内湾のかつての豊かな姿を評価し，生態系サービスとの相乗効果を含む，環境管理の理念構築と社会実装に資する都市内湾ブルーカーボン像の提示を試みる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な環境を有し，季節変動やイベント的現象による変動の大きい都市内湾のブルーカーボン評価においては，連続観測や生物地球科学過程を考慮した数値モデルを活用した解析が不可欠である．
2021年度に実施した東京湾奥部の港湾における，青潮時を含む水質連続観測と採水による全無機態炭素濃度（DIC）や全アルカリ度（TA）の調査結果に基づき，pCO2の連続推定手法を提案した．得られたpCO2の連続推定値から湧昇時におけるpCO2の顕著な上昇を捉え，特に青潮による海面の変色が見られた状態下においてはpCO2が2000μatmを越えることを示し，その成果を国際学術誌に取りまとめた．また，船上調査に基づく東京湾奥部の水質平面分布調査と組み合わせることで，平常時と青潮時のpCO2分布を把握した．さらに廉価なpCO2計を製作し，pCO2の直接計測を行い，その成果を和文学術誌に取りまとめた．これらの成果は廉価な計測システムでpCO2の連続観測が実用的な精度で可能なことを示し，併せて都市内湾におけるpCO2のダイナミックな時空間変動を捉えることでその意義を明らかにした．一方，東京湾富津のアマモ場を対象とした海草藻場モデルを構築し，東京湾モデルとの連成計算のプロトタイプを構築した．
大阪湾の港湾海域，干潟およびダム貯水池におけるCO2の連続観測データの取りまとめを行うとともに，公共機関による過去の統計データを基に大阪湾と播磨灘におけるCO2吸収量の変遷を試算した．
汽水域湿地帯の大気と水面のCO2フラックスを同時に連続観測することで，季節別の日中・夜間における時間変動特性を気象条件と関連付けて明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は自記式水質計を用いた，pCO2の連続推定手法の確立に至り，国際学術誌に取りまとめることで一区切りを付けることができた．また，廉価なpCO2連続計測システムを構築し，その有効性を示すことができ，和文学術誌に取りまとめることで，pCO2の連続計測の有効性を示すことができた．一方，海草モデルを構築し，東京湾モデルとの連成計算を可能としたことで，主要なブルーカーボン生態系の数値評価に資する計算システムのプロトタイプを構築することができたが，計算結果の検証や評価は今後の課題となっている．．
以上により，（2）おおむね順調に進展している，と自己評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は本研究の最終年度であり，これまで得られた成果に基づき，その深化を図ると同時に残された課題のとりまとめを行い，次期研究プロジェクトに必要となる研究の方向性を示すことを目標とする．
pCO2の連続計測については付着生物影響等の解析を踏まえ，実用化や制約条件を整理する予定である．数値計算においては観測データの蓄積を踏まえた再現性の向上と評価検討を進める予定である．
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] An effective process-based modeling approach for predicting hypoxia and blue tide in Tokyo Bay2022
Author(s)
Wang K., Nakamura, Y., Sasaki, J., Inoue, T., Higa, H., Suzuki, T., Hafeez Muhammad Ali
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Journal Title
Coastal Engineering Journal
Volume: 64
Issue: 3
Pages: 458-476
DOI
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Peer Reviewed
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[Presentation] 3-dimensional process-based ecosystem model for hypoxia and blue tide and its application to Tokyo Bay2021
Author(s)
Wang, K., Nakamura, Y., Sasaki,J., Inoue, T., Higa, H., Suzuki, T.
Organizer
第68回海岸工学講演会（土木学会）
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