| 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, 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 2025)
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| Budget Amount *help |
¥192,400,000 (Direct Cost: ¥148,000,000、Indirect Cost: ¥44,400,000)
Fiscal Year 2025: ¥28,210,000 (Direct Cost: ¥21,700,000、Indirect Cost: ¥6,510,000)
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 / プラスチックの劣化と破砕 / 発生量推定 / 沈降量推定 / シミュレーション / 観測プロトコル / 沈降フラックス |
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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 |
昨年同様に東京海洋大学練習船「海鷹」を利用して、北太平洋や日本近海の測点で微細MP観測を行った。主として、海鷹丸に搭載された多層採水器を用いて採水を行った。海水を漉してネットごと研究室に持ち帰り、採取試料は九州大に送付し分析に供した。海鷹丸ではコンタミを避けるため設置ずみのクリーンブースを利用し、マイクロプラスチック(MP)や微細MP発生の機構解明と発生率の定量を継続した。2024年までの観測結果を取りまとめ、国際専門誌に投稿し、現在査読結果を踏まえて修正稿の作成中である。ウェザーメーターを用いて紫外線照射したのち、ウェザリング前後の試料の表面構造等を解析し採取試料との類似性を検討した。これによって、ウェザリングの照射時間から実環境での劣化期間への換算を試みた。実海洋での物理的刺激を模した試験による欠片の生成挙動より、MP 群の発生率の推定を行った。 室内水槽実験と生物動力学的解析によって、生物体内への微細MP の個体・食物連鎖・環境レベル動態モデルの構築と生体影響評価研究を継続した。体内取り込みとエンドサイトーシスを考慮した吸収排泄モデル研究を継続した。吸収量モデルの結果を海洋動態モデルに組みこむ方法の確立を目指す。加えて、質の異なるMP にアントラセン等の有害物質を吸着させた微細MP を与え、ベクター効果等の影響評価を行った。微細MPの海岸―海洋間の一次元拡散モデルの構築に取り組んだ。瀬戸内海の海底下1m 深までの海底コア試料を用いて、過去70 年程度の周辺陸域での急激なプラスチック利用の伸びを反映したMP堆積率の推算を継続した。色素・DNA分析を行い、MP堆積率を支配する生物過程を調べた。 MP の発生、生態系や海岸・海底といった各セクターへの吸収を統合する数値シミュレーション・モデルを構築した。観測分布を再現することで精度を担保するよう努めた。
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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
当初の予定通り現場観測を済ませて、現在は微細マイクロプラスチックの分布をマッピングする作業に取り組んでいる。一部結果を踏まえて、国際学術誌に投稿を済ませ、現在は修正稿を作成中である。劣化や生物過程を含んだ数値モデルの構築を終え、現在は六十年分の計算に着手している。人新世のプロキシーとして海底体積コア中に含まれる微細マイクロプラスチックの分析を行い、結果を国際学術誌に発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
東京海洋大学練習船「海鷹丸」もしくは「神鷹丸」を利用して、太平洋からインド洋の測点で実施した微細MP観測結果を取りまとめる。主として、海鷹丸に搭載された多層採水器を用いて採水を行なった。海水を漉してネットごと研究室に持ち帰った採取試料は，九州大および海洋大に送付し分析に供している。海鷹丸ではコンタミを避けるため設置ずみのクリーンブースを利用した。 MPや微細MP発生の機構解明と発生率の定量を取りまとめる。実海洋での物理的刺激を模した試験による欠片の生成挙動より、MP 群の発生率の推定を行う。 室内水槽実験と生物動力学的解析によって、生物体内への微細MP の個体・食物連鎖・環境レベル動態モデルの構築と生体影響評価研究を継続する。体内取り込みとエンドサイトーシスを考慮した吸収排泄モデル研究を継続する。吸収量モデルの結果を海洋動態モデルに組みこむ方法の確立を目指す。加えて、質の異なるMP にアントラセン等の有害物質を吸着させた微細MP を与え、ベクター効果等の影響評価を行う。 海岸－海洋間での微細MPの交換率の算定と、海岸吸収率の推算を継続する。MPの平均滞留時間の算定のため、疑似MPを作成し、これを大量に実験海岸に散布し、期間を空けた定期調査によって、散布した疑似MP 数の時間減率を実測する実験を検討する。微細MPの海岸―海洋間の一次元拡散モデルを構築する。瀬戸内海・北極海・東シナ海の海底下1m 深までの海底コア試料を用いて、過去70 年程度の周辺陸域での急激なプラスチック利用の伸びを反映したMP堆積率の推算を継続する。色素・DNA分析を行いMP堆積率を支配する生物過程を調べる。 MP の発生、生態系や海岸・海底といった各セクターへの吸収を統合する数値シミュレーション・モデルを用いて、微細MPに至るまでの海洋プラスチックの動態を取りまとめ、将来予測を行う．
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| Assessment Rating |
Interim Assessment
A: 順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる
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