2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ocean acidification in the subarctic western North Pacific Ocean and its impact on marine biology
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15H02835
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
脇田 昌英 国立研究開発法人海洋研究開発機構, むつ研究所, 技術研究員 (30415989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 善之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 技術研究員 (20566103)
永野 憲 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (40421888)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋環境変動 / 海洋酸性化 / 海洋環境評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高生物生産力の西部北太平洋亜寒帯循環域において、冬季表層は酸性化が減速し、中層は低酸素化と人為起源二酸化炭素の蓄積による相乗効果により酸性化が加速している。この特異な現象の要因は未解明で、海洋生物への影響は未評価である。本研究は、この循環域の時系列観測点K2で特異な酸性化の進行を捉え、化学的と物理学的視点からそのメカニズムを解明し、生物への影響を評価することが目的である。平成30年度は以下を実施した。
1. 観測点K2に海洋研究開発機構が設置した自動昇降計測ブイシステム等を搭載した係留系を平成30年7月に回収後、再設置した。中層の変動を詳細に捉えるため、時系列自動採水器(200m 300m)とpHセンサー(200m)を再設置した。加えて、時系列自動採水器の性能検査のため、安定した水塊の3000mでも設置した。物理的要因を探るため、表面から500mまでにCTDOセンサー、400mに多層流向流速計を取り付けた。また、回収された自動採水器の試料を分析し、pHセンサーからデータを回収することに成功した。
2. 平成29年度に実施した水深3000mまでのpH/CO2センサーの鉛直観測と採水分析データを比較し、概ね採水データと合うことを確認することができた。
3. 人間活動起源と非人間活動起源の中層のpH変動を定量的に区別する方法を示すと共に、北太平洋亜寒帯域における水深200mのpHが18年周期で変動しながら低下していることと、その低下の40％が気候変動による非人間活動起源のpH変動によることを明らかにした。この結果は、国際誌Geophysical Research Lettersに掲載された。
4. 海洋酸性化を引き起こす物理的要因として、近年の西部亜寒帯循環の弱化と主密度躍層の深化の原因を調べるために，K2で取得したADCPデータの解析を行い，近慣性周期変動が冬季に強まることがわかった。
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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
時系列自動採水器による係留型時系列観測の回収・再設置を実施した点、西部亜寒帯循環の中層のpH低下の要因について論文受理された点、混合層の酸性化の結果について、一般向け講演会で発表した点から、区分(2)に該当すると判断出来る。
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| Strategy for Future Research Activity |
・K2での係留型時系列観測を継続するため、設置した自動昇降計測ブイシステム等を搭載した係留系を、令和元年6月に回収後、再設置する。中層の急速な酸性化の変動と表層への拡散フラックスの経年変動を詳細に捉えるため、係留系に時系列自動採水器(200m 300m)とpHセンサー(200m)を再設置し、回収された自動採水器の試料から溶存無機炭素、アルカリ度、栄養塩等の分析を継続する。さらに、時系列自動採水器の機能の安定性を確認するため、水塊が安定している深層水（3000ｍ）にも設置したため、回収後分析し調べる。また、表面から500mまでにCTDOセンサーと約400mに多層流向流速計の取付を継続し、酸性化を引き起こす物理的要因を解析する。
・採水分析データとpH/CO2センサーの比較データを元にpH/CO2センサーのプログラム改良を行う。改良したプログラムを用いることでより採水データに近いpCO2データを取得することができ、海洋酸性化や物質循環研究にとって有用なツールとなることが期待される。
・混合層内の栄養塩等の経年変化を明らかにするために、これまでのデータを用いて、気候値と観測値の差の経年変化を求め、酸性化が生物へ与える影響を調べ、生物生産と炭酸カルシウム生成がどのように変化しているか考察する。
・密度の鉛直分布に影響を与える高次傾圧ロスビー波変動と近慣性周期変動の励起メカニズムを明らかにするために、風応力、加熱・冷却、および、降水・蒸発による海面強制との関係を調べる。さらに、以上の結果について、学会や論文で公表を進める。
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| Remarks |
2018年11月13日 東奥日報に掲載 「海洋研究開発機構が報告会 陸奥湾酸性化 ホタテに影響」
2018年11月13日 デーリー東北に掲載 「イワシ資源の変動解説 八戸で報告会 サケ回帰などもテーマに」
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