Decadal changes in ocean climate and zooplankton biomass associated with recent sea ice reduction in the Arctic Ocean

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K00533
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 伊東 素代 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 副主任研究員 (60373453)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 北極海 / 海洋物理 / 海洋生態 / 環境変動

Outline of Annual Research Achievements

現場観測としては、北極海チュクチ陸棚域において、2020年8月にカナダ沿岸警備隊砕氷船「ローリエ号」で係留系1系の回収、10月に海洋地球研究船「みらい」で係留系1系の設置を行った。回収した係留系からは、3年間の良好な観測データが取得できた。また、「みらい」ではチュクチ陸棚斜面域にて、係留点を含む横断断面での水平、鉛直的に高解像度なCTD、ADCP、採水観測を実施し、水温、塩分、流向流速、栄養塩、クロロフィルなどの観測データを取得した。2019年8月にアメリカ沿岸警備隊砕氷船「ヒーリー号」で設置し、2020年秋に「みらい」で回収を予定していたバロー海底谷の係留系3系は、新型コロナウィルスの影響で、「みらい」の航海時期が変更され、アラスカ原住民の捕鯨と重なったため、回収を2021年9月まで延期し、2年係留とした。当初計画より係留系の回収時期は遅れるが、過去にも2年係留を実施し、良好なデータを取得した実績があり、1年間の追加データも取得できるため、大きな影響は無い。コロナ禍で世界各国の船舶による北極観測航海が中止や延期された状況下では、回収を延期するのが最善の選択であった。

これまで取得した観測データの解析としては、係留系による海洋環境やADCP音響データ、人工衛星データから、近年の海氷減少によるバロー海底谷における海洋環境、植物、動物プランクトンの長期変動を明らかにする解析を行った。この研究結果は国際学会で発表し、主著論文として投稿中である。また、係留系や船舶観測データを用い、動物、植物プランクトンの変動要因である、チュクチ陸棚域の亜表層の水温上昇の実態把握と原因解明、北極海海盆域への影響について調べた研究結果を国際学会で発表し、主著論文として投稿予定である。更に、係留系データを用いたチュクチ海の海洋循環や水塊変動の共著論文が1編受理され、3編を投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Mean and seasonal circulation of the eastern Chukchi Sea from moored timeseries in 2013‐14 (2021)
  • Author(s): Tian Fei、Pickart Robert S.、Lin Peigen、Pacini Astrid、Moore G.W.K.、Stabeno Phyllis、Weingartner Thomas、Itoh Motoyo、Kikuchi Takashi、Dobbins Elizabeth、Bell Shaun、Woodgate Rebecca A.、Danielson Seth L.、Wang Zhaomin
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Oceans Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1029/2020JC016863
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Increasing zooplankton biomass associated with sea ice loss in the western Arctic Ocean (2021)
  • Author(s): Motoyo Itoh , Minoru Kitamura , Amane Fujiwara , Eddy Carmack , Kazuo Amakasu , Koichi Ara , Mario Uchimiya , Toru Hirawake , Jonaotaro Onodera , Shigeto Nishino , Takashi Kikuch
  • Organizer: Alaska Marine Science Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Long term variability of Barrow Canyon fluxes and its impact on subsurface warming in the western Arctic Ocean (2021)
  • Author(s): Motoyo Itoh, Takashi Kikuchi, Shigeto Nishino
  • Organizer: Arctic Science Summit Week 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preliminary results of the R/V Mirai Arctic Ocean cruise in 2020 (2021)
  • Author(s): Nishino Shigeto, Amane Fujiwara, Motoyo Itoh, Jonaotaro Onodera, Akihiko Murata, Takashi Kikuchi
  • Organizer: Arctic Science Summit Week 2021 Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mean and Seasonal Circulation of the Eastern Chukchi Sea from Moored Timeseries in 2013‐ 14 (2021)
  • Author(s): Robert Pickart, Fei Tian, Peigen Lin, Astrid Pacini, Kent Moore, Phyllis Stabeno, Thomas Weingartner, Motoyo Itoh, Takashi Kikuchi, Elizabeth Dobbins, Shaun Bell, Rebecca Woodgate, Zhaomin Wang
  • Organizer: Alaska Marine Science Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Increasing zooplankton biomass associated with sea ice loss in the western Arctic Ocean (2020)
  • Author(s): Motoyo Itoh , Minoru Kitamura , Amane Fujiwara , Eddy Carmack , Kazuo Amakasu , Koichi Ara , Mario Uchimiya , Toru Hirawake , Jonaotaro Onodera , Shigeto Nishino , Takashi Kikuch
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Summary of the R/V Mirai Arctic Ocean cruise in 2020 (2020)
  • Author(s): Nishino Shigeto, Amane Fujiwara, Motoyo Itoh, Jonaotaro Onodera, Akihiko Murata, Takashi Kikuchi
  • Organizer: The 11th symposium on polar science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 北極海バロー海底谷を通過する夏季太平洋水の昇温 (2020)
  • Author(s): 伊東素代, 菊地隆, 西野茂人
  • Organizer: 日本海洋学会 2020 年度秋季大会