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Impact of wet deposition to oligotrophic sea area on marine surface primary productivity: validation by field observations.

Research Project

Project/Area Number 21K12230
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

Taketani Fumikazu  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (50377785)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 和彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 准研究主任 (50359155)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords湿性沈着 / 基礎生産力 / 栄養塩供給 / 阻害効果 / 窒素化合物 / 貧栄養海域 / 大気海洋物質循環 / 沈着 / 基礎生産 / 栄養塩 / 西部北太平洋 / 阻害物質 / 海洋生態系 / 船舶観測
Outline of Research at the Start

本研究では、大気から海洋への特に、湿性沈着プロセスによる栄養塩供給が海洋表層の基礎生産に与える役割を明らかにするため、貧栄養海域の西部亜熱帯太平洋において、船舶を用いた雲-雨-海洋の一気通貫現場観測を実施する。現場海域で、湿性沈着の有無を区別した表層海水、雨、加えて係留気球を用いた雲水の採取を実施し、船上でその湿性沈着有無の各海水を用いた基礎生産力測定実験を行う。同時に取得した海水・降雨・雲水サンプル中の栄養塩成分(窒素化合物、リン酸、ケイ素、鉄など)の分析を実施し、湿性沈着による栄養成分の基礎生産力への寄与についての定量化を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this project, to investigate the effects of "wet deposition" on the marine surface ecosystem in an oligotrophic sea near the Asian continent, we conducted an incubation experiment using seawater in the field and observed the response of phytoplankton to the addition of rainwater. We observed an increase in primary production with the supply of nitrogen nutrients from rainfall, but also found that high concentrations of copper deposition hampered primary productivity. The results also suggest that the effect of copper deposition depends on conditions such as phytoplankton community composition. This study clearly indicates that the effect of wet deposition on primary productivity should take into account not only the growth of phytoplankton due to nutrient supply, but also the inhibitory effect.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで数値計算などにより、海洋表層の基礎生産について、大気からの栄養塩供給の効果について考慮されてきたが、本研究により現場実験によりその効果が確認された一方で、成長阻害効果についても見出された。このことは、海洋表層の基礎生産を考えるうえで、大気からの栄養塩供給だけでなく、阻害の効果も含め、大気化学-海洋生態系の複合的な研究を推し進める必要があることを示している。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Presentation (11 results)

  • [Presentation] Influence of Atmospheric Nitrogen Nutrient Dry and Wet Deposition on Surface Primary Productivity at the Subtropical Western North Pacific2024

    • Author(s)
      Fumikazu TAKEANI, Kazuhiko MATSUMOTO, Takashi SEKIYA, Kazuyo YAMAJI, Yugo KANAYA
    • Organizer
      AGU Ocean Sciences Meeting 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of rainwater for phytoplankton at the oligotrophic subtropical waters in the western North Pacific: implications for atmospheric deposition from East Asia2024

    • Author(s)
      Kazuhiko Matsumoto, Fumikazu Taketani and Koji Sugie
    • Organizer
      AGU Ocean Sciences Meeting 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 春季の北西部北太平洋において雨水の添加が表層基礎生産力に及ぼす影響の実験結果2023

    • Author(s)
      Kazuhiko Matsumoto, Fumikazu Taketani and Koji Sugie
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of Atmospheric Nitrogen Nutrient Dry Deposition on Surface Primary Productivity over the subtropical western North Pacific2023

    • Author(s)
      Fumikazu TAKETANI, Kazuhiko MATSUMOTO, Takashi SEKIYA, Kazuyo YAMAJI, Yugo KANAYA
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 西部北太平洋亜熱帯海域における大気栄養塩供給の海洋表層基礎生産への影響評価2023

    • Author(s)
      竹谷文一、松本和彦、関谷高志、山地一代、金谷有剛
    • Organizer
      第28回大気化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 研究船みらいによる大気-海洋物質循環航海の概要紹介2023

    • Author(s)
      Fumikazu Taketani
    • Organizer
      寒冷圏大気-海洋間の生物地球化学的相互作用に関する研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Direct observation of surface primary productivity influenced by wet deposition at subtropical Northwestern Pacific.2022

    • Author(s)
      Fumikazu Taketani, Kazuhiko Matsumoto, Yugo Kanaya
    • Organizer
      SOLAS meeting 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Examining the impact of rainfall on primary productivity in the oligotrophic subtropical ocean2022

    • Author(s)
      Kazuhiko Matsumoto, Fumikazu Taketani
    • Organizer
      JpGU 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] R/V Mirai cruise for IMPACT-SEA project 2021-Preliminary results-2021

    • Author(s)
      F. Taketani, K. Matsumoto, Y. Iwamoto, K. Nagashima, M. Kitamura
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 海洋表層の基礎生産力への大気物質の影響:現場観測による湿性沈着の効果検証2021

    • Author(s)
      竹谷文一・松本和彦・金谷有剛
    • Organizer
      第26回大気化学討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 「みらい」MR21-01航海概要報告:西部北太平洋におけるアジア大気微量物質による海洋生物地球化学への影響評価2021

    • Author(s)
      竹谷文一・長島佳菜・喜多村稔・本多牧生・松本和彦・宮川拓真・藤木徹一・木元克典・杉江恒二・栗栖美菜子・脇田昌英・内田裕・中嶋亮太・野口真希・金谷有剛・原田尚美,岩本洋子,Astrid Mueller・Matthias Frey,村上裕太郎,藤木なぎさ
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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