Ocean mixing in the sub-polar marginal seas and biogeochemical dynamics in the western North Pacific

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem
• Project/Area Number: 15H05820
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: JUN NISHIOKA 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田副 博文 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 准教授 (60447381) ; 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)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 西部北太平洋亜寒帯 / 栄養物質循環 / 生物生産 / 縁辺海 / 親潮源流域

Outline of Final Research Achievements

A correct understanding of the iron and macro-nutrient dynamics at the termination of the global ocean conveyor belt circulation is critical for understanding the global carbon cycle and its changes in geological time scale. Newly obtained and compiled data sets of iron and macro-nutrients with the vertical mixing magnitude in the subarctic Pacific and marginal seas indicate the processes that determine the nutritional status of intermediate waters and the mechanisms by which sub-polar marginal seas fuel the North Pacific Ocean through the intermediate water. The intermediate water formation processes play a major role in the connection of nutrients between the deep water and the surface water above it, and sustain biological production, at the termination of the global nutrient circulation.

Free Research Field

海洋生物地球科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで北太平洋では、どのようなメカニズムを経て海洋表層に窒素やリンなどの栄養塩が供給され、生物活動が維持されているのかは良くわかっていなかった。これまでに予想されていた、「深層に蓄積されている栄養塩が直接表層の高緯度海域を肥沃にしている」という考えを覆し、北太平洋中層水循環を介して鉄や栄養塩など栄養物質が海洋コンベアエルトの出口で循環していることが明らかになった。これらの成果は、今後、海洋における炭素循環や水産資源につながる基礎生産過程と、生態系の気候変動に起因する変化を理解する上で欠かせない知見となる。