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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Study on shoaling of hypolimnetic oxygen-deficient water in tropical meromictic lakes

Research Project

Project/Area Number 17H04475
Research InstitutionIbaraki Kasumigaura Environmental Science Center

Principal Investigator

福島 武彦  茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, センター長 (90124354)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松下 文経  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80361319)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords湖沼 / インドネシア / 無酸素層 / 水質鉛直分布 / リモートセンシング
Outline of Annual Research Achievements

台風による飛行機の運航中止や新型コロナ感染症による海外渡航禁止のため、海外調査を断念した。このため、インドネシアの研究協力機関の研究者と協議し、下記の研究を実施した。1)インドネシア側から提供されたLake Maninjauの水質鉛直分布測定結果を解析し、その地点変化、日周変化、季節変化を明らかにした。溶存酸素がゼロとなる水深が低下する現象を見つけるとともに、その時、水温、電気伝導度が湖底まで混ざることを確認した。すなわち、低気温時に自然対流が発生したことを明らかにした。また、そのような低気温がどの程度の頻度で発生するかを、近接する気象観測地点の気温長期データや衛星画像による湖面表層水温推定結果などをもとに解析した。2) Lake Tobaでの水質鉛直分布の測定結果を解析することから、北部水域と南部水域では溶存酸素の鉛直分布がかなり異なること、また水域間に水流動がある可能性を示した。3) インドネシア9湖沼での実測データをもとに、Landsat衛星画像から透明度を推定する手法を開発した。その手法をLake Maninjauを対象に1988-2018年間のLandsat衛星画像に適用し、透明度の長期変化を明らかにするとともに、その変化の原因を考察した。4)インドネシア湖沼ではトリプトンによる濁度の影響が大きな湖沼が存在する。このため、同様にトリプトンの影響が大きい霞ケ浦を対象に、その長期変動と原因を解析した。また、底層DOの変動特性と要因を明らかにした。
なお、繰越した補助金を使用して、2021年に研究協力機関の研究者がスマトラ島の湖沼調査を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

海外調査を実施できない状況であるものの、インドネシア側から提供された水質データを解析することで、インドネシア湖沼での無酸素層の動態に関する知見を整理し、論文化することができた。また、衛星画像データを解析することで、インドネシアなど水質計測の実施が困難な湖沼を対象に、長期的な水質変化を推定しうることを示した。

Strategy for Future Research Activity

現地調査の可能性をインドネシア側と協議するとともに、提供されたデータの解析を進め、さらにリモートセンシング手法の活用結果をあわせて、今後の熱帯湖沼管理のあり方を考える。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] LIPI, Center for Limnology(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      LIPI, Center for Limnology
  • [Journal Article] Long-term changes in water mineral concentrations and their influence on sediment water content in a shallow lake2020

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Komuro Shunsuke、Kitamura Tatsumi、Nagahama Yumi、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      SN Applied Sciences

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s42452-020-3119-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A simple and effective method for removing residual reflected skylight in above-water remote sensing reflectance measurements2020

    • Author(s)
      Jiang Dalin、Matsushita Bunkei、Yang Wei
    • Journal Title

      ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

      Volume: 165 Pages: 16~27

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2020.05.003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Long-Term Change of the Secchi Disk Depth in Lake Maninjau, Indonesia Shown by Landsat TM and ETM+ Data2019

    • Author(s)
      Setiawan Fajar、Matsushita Bunkei、Hamzah Rossi、Jiang Dalin、Fukushima Takehiko
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 11 Pages: 2875~2875

    • DOI

      10.3390/rs11232875

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characteristics of declining dissolved oxygen concentrations in Lakes Kasumigaura and Kitaura, two shallow polymictic eutrophic lakes in Japan2019

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Kitamura Tatsumi、Komuro Syunsuke、Nakagawa Keita、Nagahama Yumi、Matsumoto Syunichi、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      Lakes & Reservoirs: Science, Policy and Management for Sustainable Use

      Volume: 24 Pages: 314~323

    • DOI

      10.1111/lre.12294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decadal change in tripton concentration in a shallow lake2019

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Komuro Shunsuke、Kitamura Tatsumi、Nagahama Yumi、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      SN Applied Sciences

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s42452-019-1668-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 霞ヶ浦における貧酸素水塊の分布と酸素消費速度について2021

    • Author(s)
      北村立実、大内孝雄、湯沢美由紀、福島武彦、佐藤礼二、浅岡大輝、増永英治、鮎川和泰、清家泰
    • Organizer
      第55回日本水環境学会年会
  • [Presentation] Integrated modeling and long-term predictability of lakes and watersheds.2019

    • Author(s)
      E. Komatsu, T. Fukushima, Y. Sato
    • Organizer
      ISEM Global Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A conceptual model for explaining the decadal change in tripton and its influences on limnological processes in a shallow lake.2019

    • Author(s)
      T. Fukushima, S. Komuro, T. Kitamura, Y. Nagahama, B. Matsushita
    • Organizer
      ISEM Global Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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