2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Ocean Paradigm on Its Biogeochemistry, Ecosystem and Sustainable Use |
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| Project/Area Number |
24121003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
齊藤 宏明 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30371793)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 洋平 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授 (50432224)
石井 雅男 気象庁気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 室長 (70354553)
橋濱 史典 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80535807)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 生元素 / 物質循環 / 生態系 / プランクトン / 新海洋像 / 地理学 / 有機物 / 生態系サービス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27度は、長光路セルを用いた高感度吸光光度分析法を活用し、窒素、リン、ケイ素に関して各形態の分布特性の地理的変化を解析した。また粒状態生元素の沈降量と沈降過程における分解特性についての地理変動を解析した。有色溶存態有機物に関しては今までの航海で得られた太平洋の蛍光性溶存有機物データを用いた、海域区分を試みた。炭酸系については、従来の太平洋炭酸系データベースを全球に拡大し、またアルカリ度の全球マッピングを進めた。
その結果、リンについては亜熱帯域で各形態別の分布様式が明らかになり、混合層におけるリン酸塩、溶存態有機リン、総粒状リンの分布から、亜熱帯域が4つの海域に区分されることが明らかになった。また、ケイ素の亜熱帯気の分布様式が、南北太平洋の中層水起源の違いのため大きく異なり、その違いが生物の応答・組成に影響を与えていることが示唆された。亜熱帯域では動植物プランクトンが、生元素動態と貯蔵に重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、粒状粒子の沈降特性とその地理的変化の解析により、基礎生産が有機物沈降量変動の主要な要因であるが、有機物の有光層直下での再栄養塩化にはあまり影響しないことを明らかにした。溶存有機物に関して腐植様およびタンパク質様蛍光成分の時空間分布をLonghurstの区系に比較して解析したところ、溶存有機物に独特の区系の違いが把握された。腐植様蛍光成分が光分解の影響を受ける一方、タンパク質様蛍光成分は、主に準易分解性であり、生物による生産と分解のバランスによって空間分布が規定されることが示された。アルカリ度および全炭酸の全球マッピングが完成したことにより、全海洋を55海域に細分化して、それぞれについて季節・年変化および長期変化の把握が可能となった。また、人為期限二酸化炭素の吸収により、海洋酸性化が進展していることを明確に捉えることができた。
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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
研究は計画通り進展し、論文による成果発表も順調に行われている。
溶存有機物およびリンについては、太平洋全域のマッピングが行われ、新たな海洋区系の存在が確認されている。炭酸系については、当初の予定を超えて全球をカバーするデータベースが整理され、二酸化炭素濃度、アルカリ度、ｐHの全球マッピングが可能となって、それを基にした海洋区系の提案が可能となっている。さらに、当初予定になかった季節変動、経年変動に関する解析が進み、海洋酸性化の進行を明確に提示することが可能となり、また、その変動解析により生元素循環に影響を与える要因の解析も進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに、炭酸系、酸素、溶存有機物については、太平洋全域をカバーするデータが取得できており、栄養塩、粒状および動物プランクトン態の生元素についてもデータが蓄積されてきた。今後は、得られたサンプルの分析と解析を進め、び無機栄養塩、溶存態・粒状態・動物プランクトン態生元素の地理分布を把握すると共に、他の研究課題による懸濁態炭素・窒素、バクテリア細胞数から推定されるバクテリア態炭素・窒素・リンのデータを加えることにより、太平洋全域における生元素の分布形態ごとのデータベースを完成させる。溶存有機物と炭酸系のデータベースを併せて、陸上における土壌帯と同様な、海洋における包括的な生元素分布特性と生元素地理の提示が可能となる。さらに、生元素地理に加え、海洋物理および生物地理による区系、微量元素、回遊性魚類、高次捕食者分布等を合わせて解析することにより、新海洋区系確立に貢献する。
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[Journal Article] An internally consistent data product for the world ocean: the Global Ocean Data Analysis Project, version 2 (GLODAPv2)2016
Author(s)
Are Olsen, Robert M. Key, Steven van Heuven, Sivi K. Lauvset, Anton Velo, Xiaohua Lin, Carsten. Schirnick, Alex Kozyr, Toste Tanhua, Mario Hoppema, Sara Jutterström, Reiner Steinfeldt, Emil Jeansson, Masao Ishii, Fiz F. Pérez, Toru Suzuki
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Journal Title
Earth Science System Data Discussion
Volume: 2016
Pages: 1-78
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A new global interior ocean mapped climatology: the 1° × 1° GLODAP version 22016
Author(s)
Siv K. Lauvset, Robert M. Key, Are Olsen, Steven van Heuven, Anton Velo, Xiaohua Lin, Carsten. Schirnick, Alex. Kozyr, Toste Tanhua, Mario Hoppema, Sara Jutterström, Reiner Steinfeldt, Emil Jeansson, Masao Ishii, Fiz F. Perez, Toru Suzuki
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Journal Title
Earth Science System Data Discussion
Volume: 2016
Pages: 1-30
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 親潮域における溶存酸素の長期減少2016
Author(s)
笹野大輔, 石井雅男, 小杉如央, 緑川貴, 髙谷祐介, 中野俊也
Organizer
日本海洋学会2016年度春季大会
Place of Presentation
東京大学(東京都文京区）
Year and Date
2016-03-17 – 2016-03-17
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[Presentation] 西部北太平洋における溶存酸素の長期変動2016
Author(s)
笹野大輔, 石井雅男, 小杉如央, 緑川貴, 髙谷祐介, 中野俊也
Organizer
東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 太平洋南北断面観測による生物地球化学・生態系の統合研究
Place of Presentation
東京大学(柏市）
Year and Date
2016-02-18 – 2016-02-18
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[Presentation] Trends of CO2 increase in the subtropical and tropical zones of the western North Pacific - JMA’s contribution to the global OA observation network –2015
Author(s)
Masao Ishii, Naohiro Kosugi, Daisuke Sasano, Takashi Midorikawa, Kazutaka Enyo, Yusuke Takatani, Yosuke Iida, Atsushi Kojima, Toshiya Nakano, Hisayuki Yoshikawa Inoue
Organizer
North Pacific Marine Science Organization, Section on Carbon and Climate
Place of Presentation
Shangri-La Hotel (Qingdao)
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ocean Acidification from Below2015
Author(s)
Masao Ishii, Keith B. Rodgers, Danielle Iudicone, Daisuke Sasano, Naoshiro Kosugi, Katsuya Toyama, Hideyuki Nakano, Hisayuki Y. Inoue
Organizer
東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「ラージスケール海洋循環フェスタ」,
Place of Presentation
東京大学(柏市）
Year and Date
2015-05-15 – 2015-05-15
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