2017 Fiscal Year Annual Research Report
Biogeochemical linkage in the polar - subarctic region via sea ice melting water
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17H00775
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 寛 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 北海道区水産研究所, 主任研究員 (30531107)
鈴木 光次 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (40283452)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海洋化学 / 海洋生態 / 物質循環 / 環境変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では海氷融解水が移送する栄養物質を介して極域と亜寒帯域海洋の生物地球化学過程が繋がっているのか？を明らかにする事を目的としている。2017年度は、季節海氷域であるオホーツク海と隣接している北太平洋亜寒帯域の栄養物質を介した繋がりの解明に取り組んだ。2018年1月には沿岸親潮域の観測航海を実施した。親潮域における低温・低塩水で特徴付けられる沿岸親潮水の鉄、栄養塩、酸素同位体の表層水平マッピングの結果を解析し、冬季海氷域のオホーツク海で解析したデータと比較した。東サハリン海流の塩分－酸素同位体プロットから得られる酸素同位体比のエンドメンバーの値は、アムール川など寒冷地起源の天水の値を持つことから、冬季に大陸河川の影響を受けた海水が冷やされて東サハリン海流が形成されていることが示された。また、塩分－酸素同位体プロットより、鉄や硝酸などの栄養物質に富む沿岸親潮水は、オホーツク海の海氷生成時に形成される極低温の水塊となる東サハリン海流と、海氷の融解水の混合水で形成されていることが示された。3月の観測の解析結果から、河川水由来の溶存有機物CDOMのシグナルも検出されており、季節によっては道東河川の影響も考慮する必要がある事が明らかとなった。東サハリン海流には高濃度の鉄分と栄養塩が、海氷融解水には高濃度の鉄分が含まれており、これらの水塊の混合で形成される沿岸親潮水は栄養物質が豊富な水塊となってオホーツク海から北海道沿岸の太平洋に流れ込んでいる事が明らかとなった。この、栄養物質に富む沿岸親潮水は、春季の早い時期（2月末から3月）にかけて大規模な植物プランクトンブルームを生み出すことが衛星から確認されており、今後、沿岸親潮水とブルームの関係を明にするための解析を進める。
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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
当初の予定では、2017年度は親潮域に現れる沿岸親潮水の起源と、沿岸親潮水がなぜ高鉄濃度になるのかを明らかにする事が達成目標であった。研究を実施した結果、この達成目標に関しては十分な知見がえられ、さらに沿岸親潮域の植物プランクトンブルームの発達過程、北海道道東の河川の影響などにも研究を広げることができた。これらの成果を基に研究集会を実施しその内容を公表した。また、研究論文の執筆も進めている状況である。このように2017年度の計画以上の進展があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度以降は、「季節海氷域であるオホーツク海と隣接する亜寒帯太平洋親潮海域リンケージ」については、①沿岸親潮水と沖合親潮域の間の様々なレベルでの水塊交換が、親潮全体の栄養物質の分布にどのような影響を与えているのか？②沿岸親潮水と沖合親潮域の間の様々なレベルでの水塊交換が、植物プランクトンの分布にどのような影響を与え、親潮全体のブルームを形成しているのか？を明らかにするための親潮域の観測とデータ解析を実施する。また、「季節海氷域である北西部ベーリング海と亜寒帯太平洋東カムチャツカ海流域のリンケージ」については、2018年度に実施予定のロシア船を用いて、西部ベーリング海から東カムチャツカ沖のロシア領海内の観測を実施する。この観測航海では水温、塩分、酸素同位体、アルカリ度の分析を進め、鉄や栄養塩、クロロフィルなどのパラメータとともに解析することで、淡水の起源を含めた海氷融解水の分布と鉄や栄養塩の分布範囲を精査する。これらのデータを基に北西部ベーリング海が海氷融解水や淡水を介して北太平洋亜寒帯域の植物プランクトンの増殖にどのように寄与しているのかを明らかにする。
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