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北太平洋亜寒帯域の海洋酸性化の要因解明

Publicly Offered Research

Project AreaMulti-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system
Project/Area Number 25106709
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

脇田 昌英  独立行政法人海洋研究開発機構, むつ研究所, 技術研究員 (30415989)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords海洋環境変動 / 海洋酸性化 / 環境動態解析
Outline of Annual Research Achievements

高生物生産力である西部北太平洋亜寒帯域において、混合層の酸性化を捉えることを目的とし、以下のことを、実施した。
1.時系列自動採水器による係留型時系列観測の回収:2014年5~6月の学術研究船白鳳丸航海において、100m深等に設置した時系列自動採水器とCTD・酸素センサーを回収・分析した。その結果、得られた冬季の水温、塩分、栄養塩、アルカリ度は、温度極小層から間接的に推定した値と一致したことから、温度極小層は、冬季混合層の名残として安定して存在し、それを用いた酸性化の推定法も妥当であることが分かった。しかし、時系列自動採水器での溶存無機炭素は、サンプルバックのアルミ膜が剥離したため、再検討の必要がある。

2.西部亜寒帯循環域の混合層内の二酸化炭素の増加と酸性化:1997年から2014年の混合層の各月平均値と観測値の差から求めた二酸化炭素とpHの経年変化は、温度極小層から推定した冬季混合層のものと有意に一致し、-0.001/yrの速度で酸性化が進行していた。冬季同様、全アルカリ度の増加に伴うアルカリポンプの強化によって、亜寒帯域の酸性化が亜熱帯域のものよりも抑制されていた。一方、月平均値と観測値の差から求めた溶存無機炭素と栄養塩の増加率は、推定した冬季混合層のものより遅かったことから、生物生産の減衰か有機物分解の増加の可能性がある。

西部亜寒帯循環の経年変動:衛星海面高度計とCTDデータを基に、AGEM法を用いて地衡流と塩分躍層の深さの時系列を推定した。その結果、西部亜寒帯循環が北部カムチャツカ半島の東方沖に局所的な副循環を形成すると共に、最近10年で顕著に縮小していた。さらに、循環の変化による塩分躍層の深化に伴って温度極小層が深化していることが分かった。係留観測では、混合層の急激な低塩化を捉えており、その要因として、循環の変化に加え、降水と高気圧性の中規模渦の寄与が示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Seasonal cycle of phytoplankton community structure and photo-physiological state in the western subarctic gyre of the North Pacific2014

    • Author(s)
      Fujiki T., K. Matsumoto, Y. Mino, K. Sasaoka, M. Wakita, H. Kawakami, M. C. Honda, S. Watanabe and T. Saino
    • Journal Title

      Limnology and Oceanography

      Volume: 59 Issue: 3 Pages: 887-900

    • DOI

      10.4319/lo.2014.59.3.0887

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal variability of primary production and phytoplankton biomass in the western Pacific subarctic gyre: Control by light availability within the mixed layer2014

    • Author(s)
      K. Matsumoto, M. C. Honda, K. Sasaoka, M. Wakita, H. Kawakami, S. Watanabe
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Oceans

      Volume: 119 Issue: 9 Pages: 6523-6534

    • DOI

      10.1002/2014jc009982

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ocean acidification from 1997 to 2011 in the subarctic western North Pacific Ocean2013

    • Author(s)
      Masahide Wakita, Shuichi Watanabe, Makio Honda, Akira Nagano, Katsunori Kimoto, Kazuhiko Matsumoto, Hajime Kawakami, Tetsuichi Fujiki, Minoru Kitamura, Kenichi Sasaki, Kosei Sasaoka, Yoshiyui Nakano, Akihiko Murata
    • Journal Title

      Biogeosciences

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 7817-7827

    • DOI

      10.5194/bg-10-7817-2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Risk maps for Antarctic krill under projected Southern Ocean acidification2013

    • Author(s)
      S. Kawaguchi, A. Ishida, R. King, B. Raymond, N. Waller, A. Constable, S. Nicol, M. Wakita A. Ishimatsu
    • Journal Title

      Nature Climate change

      Volume: 3 Issue: 9 Pages: 843-847

    • DOI

      10.1038/nclimate1937

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 西部北太平洋亜寒帯域表層の酸性化とその影響2015

    • Author(s)
      脇田 昌英,永野 憲,渡邉 修一
    • Organizer
      日本海洋学会2015年春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学、東京都港区
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Clarification of ocean acidification in the subarctic western North Pacific Ocean2014

    • Author(s)
      Masahide Wakita, Akira Nagano, Shuichi Watanabe
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 2014
    • Place of Presentation
      ロイトン札幌ホテル、北海道札幌市
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] NET COMMUNITY PRODUCTION ESTIMATED FROM SEASONAL VARIATION OF DISSOLVE INORGANIC CARBON IN SURFACE WATER OF WESTERN SUBARCTIC AND SUBTROPICAL NORTH PACIFIC2014

    • Author(s)
      Masahide Wakita, Yoshikazu Sasai, Hajime Kawakami, Kazuhiko Matsumoto, Tetsuichi Fujiki, Minoru Kitamura, Yoshihisa Mino, Kosei Sasaoka, Akira Nagano, Shuichi Watanabe, Makio Honda
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Decadal change of North Pacific western subarctic gyre and its impact on air-sea CO2 flux2014

    • Author(s)
      Akira Nagano, Masahide Wakita, Shuichi Watanebe
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 北太平洋西部亜寒帯域の酸性化状況とその影響2014

    • Author(s)
      脇田昌英、木元克典、永野憲、本多牧生、渡邉修一
    • Organizer
      日本海洋学会2014年度春季大会 シンポジウムD
    • Place of Presentation
      東京海洋大学,東京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 北太平洋亜寒帯域の海洋酸性化の要因解明 気候系のhot spot-科学研究費補助金 新学術領域研究

    • URL

      http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/hotspot/jpn/selected2/a01_k4.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 脇田昌英<海洋物質循環研究チーム<物質循環研究プログラム<地球環境変動領域

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/res/ress/mwakita/index.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 北太平洋亜寒帯域の海洋酸性化の要因解明 気候系のhot spot-科学研究費補助金 新学術領域研究

    • URL

      http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/hotspot/jpn/selected2/a01_k4.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 脇田昌英<海洋物質循環研究チーム<物質循環研究プログラム<地球環境変動領域

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/res/ress/mwakita/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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