2017 Fiscal Year Annual Research Report
Ocean mixing in the sub-polar marginal seas and biogeochemical dynamics in the western North Pacific
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
15H05820
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平譯 享 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (70311165)
小畑 元 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (90334309)
田副 博文 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 助教 (60447381)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 北太平洋 / 栄養物質 / 3次元循環像 / 親潮源流域 / HNLC海域 / 基礎生産 / 植物プランクトン / 微量元素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、西部北太平洋周辺でおこる鉛直混合が、どこで、どれだけ中深層から表層に栄養塩を回帰させるのか、その後、どのように鉄分と混合しながら西部北太平洋に輸送されていくのか？を明らかにし、西部北太平洋の3次元栄養物質循環像を構築することを目的としている。また、得られた栄養物質循環像と衛星基礎生産情報を統合し、基礎生産を生み出すプロセスを明らかにする事を目指している。本年度の成果として次に示すものが複数上げられる。１）白鳳丸KH-17-3次航海において北太平洋亜寒帯東西の溶存鉄濃度観測を実施し、アラスカ湾の微量栄養物質分布を新たに取得した。２）Nd同位体や微量元素(亜鉛）の測定をすすめ、西部北太平洋亜寒帯の水塊を形成過程を解析した。３）白鳳丸KH-17-5次航海において、北太平洋中層水やモード水など西部北太平洋の水塊特性と微量栄養物質移送過程を理解するための観測を実施した。４）衛星データを使用し、西部北太平洋亜寒帯域における基礎生産Phenologyを基にしたGeographyの解析を実施。５）放射性同位体（Ra）を測定することにより、北太平洋亜寒帯域の鉄・栄養塩フラックスの化学パラメータを用いた見積もりを実施した。
さらに、観測で得られた微量栄養物質やトレーサーの分布や循環の情報を、公募班や他計画班で進められているモデル研究と融合させて、システムの全体像を定量的に把握することを実施している。今後これらの結果を、西部北太平洋の栄養物質循環像の構築と北太平洋の生物生産システムの統合的な理解につなげていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3年目までに微量栄養塩である鉄分の3次元循環像の概要がつかめ、水平移送や水塊形成に関しては微量金属元素やネオジム同位体の観測から全体像が見えてきた段階である。また、衛星データから基礎生産の見積もるためのアルゴリズム構築でき、実際に基礎生産データを用いて、基礎生産Phenologyを基にしたGeographyの解析を実施出来たのは予想を上回る進展があった。今後ロシア船による親潮域上流の観測を実施し、これまでに得られている結果と統合することで、当初の目標に十分達することができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ロシア船マルタノフスキ－号による親潮上流域である「東カムチャツカ海流－西部ベーリング海－アナディル湾」の観測を実施する。北部北太平洋を理解するための鍵となる千島・アリューシャン列島周辺およびベーリング海北西部の２つの大規模湧昇域に焦点を当てて、乱流混合観測と鉄や栄養塩などの栄養物質のデータを含む生物化学パラメータの観測を基軸にしたデータの収集・解析を行う。この観測では鉄・栄養塩およびネオジム同位体のサンプルと海洋基礎生産を定量的に見積もるためのアルゴリズム開発のための光学パラメータを取得する。ネオジム同位体観測では、オホーツク陸棚、ベーリング陸棚、カムチャツカ火山の影響等のエンドメンバーをおさえるためのデータを収集する。さらに、これまでデータの得られていない海域の光学データを得て、現場観測に基づく検証と推定アルゴリズムの改良を実施する。これらのサンプルを含めて、これまで取得してきたサンプルの分析を随時進める。これまでに進めてきた観測結果の解析を進め、西部北太平洋の栄養物質3次元循環像を明らかにし、基礎生産過程とのリンケージを検討する。栄養塩分布と基礎生産分布との比較やPhenologicalな解析（ブルーム時期・大きさ・回数、定常的なクロロフィル濃度・基礎生産量など経年変化）を行う。また、他計画班・公募班との連携を進め、データアーカイブ化とモデル研究との融合を促進する。
上記を実施することで、西部北太平洋の栄養物質循環像の構築と北太平洋の生物生産システムを統合的に理解していく。
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Research Products
(59 results)
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[Journal Article] A Consumer’s Guide to Satellite Remote Sensing of Multiple Phytoplankton Groups in the Global Ocean2017
Author(s)
Mouw, Colleen B., Nick J. Hardman-Mountford, Severine Alvain, Astrid Bracher, Robert W. Brewin, Annick Bricaud, Aurea M. Ciotti, Emmanuel Devred, Amane Fujiwara, Takafumi Hirata, Toru Hirawake, Tihomir S. Kostadinov, Shovonlal Roy, Julia Uitz
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Journal Title
Frontiers in Marine Science
Volume: 4
Pages: 1-19
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Influence of hydrography on the spatiotemporal variability of phytoplankton assemblages and primary productivity in Funka Bay and the Tsugaru Strait2017
Author(s)
Isada, T., T. Hirawake, S. Nakada, T. Kobayashi, K. Sasaki, Y. Tanaka, S. Watanabe, K. Suzuki, S-I. Saitoh
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Journal Title
Estuarine, Coastal and Shelf Science
Volume: 188
Pages: 199-211
DOI
Peer Reviewed
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