表層と中層をつなぐ北太平洋オーバーターン：大陸からの淡水供給を介した陸海結合系
| Project/Area Number |
21H01154
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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 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白岩 孝行 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90235739)
植田 宏昭 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70344869)
中村 知裕 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | アラスカ湾 / 北太平洋オーバーターン / 河川流出水 / 陸海結合 / オホーツク海 |
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| Outline of Research at the Start |
表層と中層を結ぶ北太平洋オーバーターン（鉛直循環）はオホーツク海を起点として生じ、その沈み込み強度はオホーツク北部で生成される高密度陸棚水（DSW)塩分が決めている。オーバーターンはオホーツク海から北太平洋へ鉄など栄養物質を運んでおり、親潮をはじめとする海の豊かさの源泉である。しかしながら、沈み込みの上流に当たる亜寒帯表層塩分の決定要因が未解明であり、気候変動に対するオーバーターンの感度も不明である。本研究は、大陸からの淡水供給を通した陸海結合に焦点を当て、海洋表層塩分の成因に対する河川や山岳氷河からの淡水供給のインパクトを明らかにし、その年々変動から温暖化トレンドの決定要因を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
亜寒帯循環表層における低塩層の形成メカニズム解明に向けて、アラスカ湾にそそぐ河川のうち、流量観測がある5つの河川以外の小さな河川を含めた流量解析をSoil and Water Assessment Tool (SWAT)を用いて行った。これを、アリューシャン低気圧の変動の一部であるNorth Pacific Oscillation（NPO）と比較したところ、有意な相関があった。さらに、アラスカ湾河川全流量と外洋のアラスカンストリーム塩分の年々変動の間に有意な相関があることが判明し、陸海システムの理解が進展した。
亜寒帯循環のデータ解析を行い、水温・塩分・流速分布や、それらと淡水供給との関係など、大陸からの淡水供給および亜寒帯―亜熱帯間の海水交換に関する基本的情報を得た。具体的には、高解像度大循環モデルOFES２の出力結果を解析し、アラスカ陸面からの淡水輸送過程、おそび大陸棚上での鉛直循環過程の解析をさらに進めた。さらに、黒潮水の亜寒帯循環への貫入についてカオス的輸送理論などを用い表層塩分の形成・維持過程を明らかにした。さらに、北太平洋モデルに鉄-栄養塩サイクルを組み込み、物質循環モデル開発すすめた。淡水に加え、熱や風を変動させた経年変動実験によりモデルのパフォーマンスを検討した。
海水と淡水が潮汐によって 複雑に混合する別寒辺牛川の河川感潮域を対象に、陸から海への淡水輸送・物質輸送の素過程を観測した。別寒辺牛川を通じて厚岸湖に流入する懸濁物質の起源を特定するため、季節を変えて全流域を対象に採水を行い、懸濁物質（SS）濃度と濁度を測定したところ、河岸に露出した火砕流堆積物の侵食崖がSSのひとつの供給源として重要であることが判明した。また、別寒辺牛川と厚岸湾をつなぐ非常に浅い厚岸湖（水深1m）の役割について、河川流出水と海水との混合過程を数値実験により明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(83 results)
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[Journal Article] Permafrost Wetlands Are Sources of Dissolved Iron and Dissolved Organic Carbon to the Amur-Mid Rivers in Summer2023
Author(s)
Tashiro, Y., Yoh, M., Shesterkin, V.P., Shiraiwa, T., Onishi, T., Naito, D.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
Volume: 128
Issue: 9
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Iron and nutrient dynamics along the East Kamchatka current, western Bering sea basin and Gulf of Anadyr2021
Author(s)
Nishioka J, Hirawake T, Nomura D, Yamashita Y, Ono K, Murayama A, Shcherbinin A, Volkov Y N, Mitsudera H, Ebuch N, Wakatsuchi M, Yasuda I
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Journal Title
Progress in Oceanography
Volume: -
Pages: 102662-102662
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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