| Project/Area Number |
21H05058
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Broad Section K
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
磯辺 篤彦 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00281189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高原 淳 九州大学, ネガティブエミッションテクノロジー研究センター, 特任教授 (20163305)
萩田 隆一 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (50293098)
内田 圭一 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50313391)
大嶋 雄治 九州大学, 農学研究院, 学術研究員 (70176874)
日向 博文 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (70272680)
加 三千宣 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (70448380)
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| Project Period (FY) |
2021-07-05 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥192,400,000 (Direct Cost: ¥148,000,000、Indirect Cost: ¥44,400,000)
Fiscal Year 2024: ¥28,210,000 (Direct Cost: ¥21,700,000、Indirect Cost: ¥6,510,000)
Fiscal Year 2023: ¥28,730,000 (Direct Cost: ¥22,100,000、Indirect Cost: ¥6,630,000)
Fiscal Year 2022: ¥35,880,000 (Direct Cost: ¥27,600,000、Indirect Cost: ¥8,280,000)
Fiscal Year 2021: ¥71,370,000 (Direct Cost: ¥54,900,000、Indirect Cost: ¥16,470,000)
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| Keywords | 海洋プラスチック / 微細マイクロプラスチック / ミッシング・プラスチック / 沈降フラックス / シミュレーション / 観測プロトコル / 発生量推定 / 沈降量推定 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、プラスチックごみとして海域に流出してのちの最終的な行方が不明であるマイクロプラスチック (MP, サイズ<5 mm)や、さらに破砕を重ねた微細MP(<1~2 mm)について、劣化と破砕による発生量や、実海域での存在量、海洋生物への吸収量や影響評価、海岸や海底への吸収量を、実験と現場観測によって定量し、これらを諸過程を統合した数値シミュレーションモデルを構築することで、全球の海洋プラスチック循環の全体像を把握し将来予測を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニスキン採水器で採水した海水から微小MPsを回収する方法を確立し本州沖合域と太平洋中部海域の二カ所でサンプリングを行った。船舶で処理した濾過フィルタを九州大学に実験室に持ち帰り微細MPを個数計量した。市販プラスチック粒子を用いて破砕試験、コンタミ(系外からの混入：ブランク)試験、回収試験を行った。これらの破損、コンタミ、回収試験基づいて観測した微細MP濃度の補正方法を提案した。海洋MPの構造と物性評価の結果、海洋を浮遊しているMPの大部分は、太陽光による光酸化と波などによる力学刺激による複合劣化によって生じると推定された。そこでプラスチックのMP化しやすさの予測のため光酸化と力学刺激を用いたモデル実験を考案した(梶原ら, 2022)。メダカに微細ポリスチレンMPを4,8,18 日間曝露し、清浄水で1週間排泄させても、体内に本MPが曝露期間に比例して残留し、その99.9%が腸管内のルーメンに存在していることを組織学的手法で全組織観察により解明した。沈降過程，漂着―再漂流，および海岸上でのMP微細化プロセスを考慮した動態モデルを開発し，広島湾におけるEPS(発泡ポリスチレン)MPの動態計算を行った。別府湾の海底コアを解析することにより，1940年から2015年までのMP堆積フラックスの経年変化を明らかにした(Hinata et al., 2023, Sci. Total Environ)。MP沈降量変化には，出水量，湾内滞留時間，および植物プランクトン濃度が大きな影響を与えることが明らかとなった。プラごみから破砕したMPまでを包括的に扱う全球の海洋プラスチック循環モデルによれば、海洋プラスチックの66.7%は、海水より重いプラスチックや、海域下層や砂浜へと除去されたMPであり、世界的に採用されている現在の観測枠組みではモニタリングが困難であることがわかった
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
微細マイクロプラスチックの観測分析プロトコルを完成させ，論文投稿に至った．別府湾の柱状コアから検出されたマイクロプラスチックに経年変化を見出し，これと植物プランクトン生物量との相関を見出した．この成果は別府湾の人新世の標準模式地候補の判定にも利用されるなど，エクストラサクセスであった．
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書の通り進めていく．
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| Assessment Rating |
Interim Assessment Comments (Rating)
A: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress has been made in research.
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