2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism for precipitation of ikaite crystals in sea ice
Project/Area Number |
15K16135
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
野村 大樹 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (70550739)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 海氷 / 炭酸カルシウム / 炭素循環 / 極域海洋 |
Outline of Annual Research Achievements |
イカイトは、炭酸カルシウムの6 水和塩の結晶であり、近年、遂に南極海の海氷内から発見された。しかし、海氷内でイカイトがどのような条件で、どれだけ生成するか等のメカニズムについては全く分かっていない。本研究では、海氷内に存在するイカイトの析出メカニズムを明らかにすることを目的とし、室内海氷生成実験および野外海氷現場観測を実施した。
1. 室内海氷生成実験:北海道大学低温実験施設を利用し、海氷生成タンクで人工海氷を作成した。結氷温度および時間、海水の化学成分(pH)を調整し、様々な条件で実験を実施した。結氷温度が低いほど、海氷内部の温度が低下し、海氷内ブラインにおける化学成分が濃縮することによって、イカイト結晶の数は多くなった。また、結氷時間が長いほど、イカイト結晶が成長するためサイズは大きくなった。そして、海水のpHを高くした際、通常の海水に対してイカイト結晶の数は多くなった。以上の結果より、条件(結氷温度、時間、海水の化学成分)によって、イカイトの析出条件を詳細に記述することが出来た。
2. 野外海氷現場観測:ノルウェー極地研究所が所有する砕氷船『Lance』を用いた北極海での長期海氷観測航海(平成27 年1-6 月)および海上保安庁が所有する砕氷巡視船『そうや』を用いたオホーツク海での海氷観測航海においてイカイトサンプル採取を試みた。航海中、海氷を約100サンプル採取し、イカイト結晶の有無を確認した。しかし、すべてのサンプルにおいてイカイト結晶は発見されなかった。近年極域では、海氷上の積雪が顕著であり、雪の断熱効果によって、海氷温度が-6度以上と高いために、イカイト析出に至らなかったと考えた。また、近年の海洋酸性化によるpHの低下などもイカイト結晶の析出を抑制したために、イカイト析出に至らなかったと考えた。
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[Journal Article] Macro-nutrient concentrations in Antarctic pack ice: Overall patterns and overlooked processes.2017
Author(s)
Fripiat F, Meiners K.M, Vancoppenolle M, Ackley S.F, Arrigo K, Carnat G, Cozzi S, Delille B, Dieckmann G.S, Dunbar R.B, Fransson A, Kattner G, Kennedy H, Lannuzel D, Munro D.R, Nomura D, Papadimitriou S, Rintala J.M, Schoemann V, Stefels J, Steiner N, Thomas D.N, Tison J-L.
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Journal Title
Elementa-Science of the Anthropocene
Volume: 5, 13
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Macronutrients in Sea Ice: Overall Patterns and Related Processes2017
Author(s)
Fripiat F, Meiners K.M, Vancoppenolle M, Ackley S.F, Arrigo K, Carnat G, Cozzi S, Delille B, Dieckmann G.S, Dunbar R.B, Fransson A, Kattner G, Kennedy H, Lannuzel D, Munro D.R, Nomura D, Papadimitriou S, Rintala J.M, Schoemann V, Stefels J, Steiner N, Thomas D.N, Tison J-L.
Organizer
Gordon Research Conference, Polar Marine Science
Place of Presentation
Ventura Beach Marriott in Ventura, CA, United States
Year and Date
2017-03-26 – 2017-03-31
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Interpretation of both-polar environmental variability through the investigation of sea ice variability2016
Author(s)
Tamura T., K. Mizobata, E. Watanabe, M. Sampei, M. Yamamoto, D. Nomura, J. Nishioka, Y. Watanabe
Organizer
The Seventh Symposium on Polar Science
Place of Presentation
National Institute of Polar Research, Tachikawa, Tokyo, Japan
Year and Date
2016-11-29 – 2016-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] CO2 fluxes from younger and thinner Arctic sea ice2016
Author(s)
Nomura D., M. A. Granskog, B. Delille, A. Fransson, A. Silyakova, L. Cohen, M. Chierici, G. S. Dieckmann, S. R. Hudson, K. I. Ohshima
Organizer
The Seventh Symposium on Polar Science
Place of Presentation
National Institute of Polar Research, Tachikawa, Tokyo, Japan
Year and Date
2016-11-29 – 2016-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observations of Arctic sea ice and ocean biogeochemistry in the new thinner ice era: the N-ICE2015 drift ice expedition2016
Author(s)
Granskog M.A., P. Assmy, P. Duarte, M. Ferndez-Mndez, A. Fransson, H. Kauko, L.M. Olsen, M. Chierici, D. Nomura, C. J. Munday H. Steen
Organizer
Goldschmidt2016
Place of Presentation
Pacifico Yokohama, Yokohama-shi, Kanagawa, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Winter-to-spring evolution of Arctic Ocean acidification state in under-ice water and effect of sea-ice dynamics during N-ICE2015 ice drift project2016
Author(s)
Fransson A., M. Chierici, P. Assmy, P. Dodd, A. Meyer, M. A. Granskog, D. Nomura, A. Rusel, M. Fernndez-Mndez, A. Silyakova, H. Steen
Organizer
4th International Symposium on the Ocean in a High-CO2 World
Place of Presentation
Hotel Grand Chancellor, Hobart, Tasmania, Australia
Year and Date
2016-05-03 – 2016-05-06
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC).2016
Author(s)
Dethloff K., M. Rex, M. Shupe, A. Sommerfeld, ......D. Nomura, I. Peeken, J. Pelon, D. Perovich, O. Persson, C. Provost, B. M. Wendisch, H. Yang, X. Zhang.
Organizer
European Geosciences Union General Assembly 2016, 20 April
Place of Presentation
Austria Center Vienna, Vienna, Austria
Year and Date
2016-04-17 – 2016-04-22
Int'l Joint Research
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