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2020 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

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、インドネシアの研究協力機関の研究者とウェブ会議等を実施し、下記のような研究内容とした。1)インドネシア側で主要対象湖沼の水質調査を行う。すなわち、2021年12月にLake Toba, 2022年1-2月にLake ManinjauとLake Singkarakにおいて、水質鉛直分布の測定を行った。2) それらのデータならびにインドネシア側がLake Maninjauで行った詳細水質調査結果の提供を受け、日本側で水中溶存酸素、水温、電気伝導度、クロロフィルa、濁度の鉛直分布の変化を解析し、そうした湖沼での無酸素層の上昇傾向と対流現象との関係を整理して論文としてまとめた。特に、数年に1回程度生じる低気温状態時に自然対流が生じ、水深100mを超える湖底までも水が混ざるが、下層の貧酸素状態はほとんど改善されない。このため、上記3湖沼における溶存酸素濃度がゼロとなる水深は徐々に上昇するか、表層の混合層水深に達した場合は変動しないことを明らかにした。3) Lake ManinjauとLake Tobaを対象に、Landsat等の衛星画像を解析し、長期にわたる表層水温、濁度、クロロフィル濃度の水平分布の長期変化を明らかにし、低気温環境下であるかどうかを検出するとともに、水域間の水質差を明らかにすることが可能であることを示した。4)対流現象には表面水温が関係するため、そうしたデータが十分に得られる霞ヶ浦を対象に、水温予測モデルを構築した。そのモデルを用いて、気温、日射量、風速、湿度、濁度といった気象・水質因子が水温に及ぼす影響を定量的に明らかにするとともに、実際に観測された水温長期変化をそれらの因子の長期トレンドで説明した。また、濁度とトリプトンとの関係、トリプトンの長期変化、降雨時の水質等について解析を行った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 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] A Semianalytical Algorithm for Estimating Water Transparency in Different Optical Water Types from MERIS Data2022

    • Author(s)
      Msusa Anastazia Daniel、Jiang Dalin、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 14 Pages: 868~868

    • DOI

      10.3390/rs14040868

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Limiting nutrient and its use efficiency of phytoplankton in a shallow eutrophic lake, Lake Kasumigaura2021

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: 848 Pages: 3469-3487

    • DOI

      10.1007/s10750-021-04593-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Convection of waters in Lakes Maninjau and Singkarak, tropical oligomictic lakes2021

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Setiawan Fajar、Subehi Luki、Fakhrudin Muh、Triwisesa Endra、Dianto Aan、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      Limnology

      Volume: 23 Pages: 375~383

    • DOI

      10.1007/s10201-021-00686-8

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Remotely estimating total suspended solids concentration in clear to extremely turbid waters using a novel semi-analytical method2021

    • Author(s)
      Jiang Dalin、Matsushita Bunkei、Pahlevan Nima、Gurlin Daniela、Lehmann Moritz K.、Fichot C?dric G.、Schalles John、Loisel Hubert、Binding Caren、Zhang Yunlin、Alikas Krista、Kangro Kersti、Uus?ue Mirjam、Ondrusek Michael、Greb Steven、Moses Wesley J.、Lohrenz Steven、O'Donnell David
    • Journal Title

      Remote Sensing of Environment

      Volume: 258 Pages: 112386~112386

    • DOI

      10.1016/J.RSE.2021.112386

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distribution of Oxygen-Deficient Water and Estimation of Its Area in Lake Kitaura2021

    • Author(s)
      KOMURO Shunsuke、KITAMURA Tatsumi、OOUCHI Takao、MASUNAGA Eiji、ASAOKA Daiki、AYUKAWA Kazuhiro、MIKAMI Yasuhide、SEIKE Yasushi、YUZAWA Miyuki、FUKUSHIMA Takehiko
    • Journal Title

      Journal of Japan Society on Water Environment

      Volume: 44 Pages: 157~164

    • DOI

      10.2965/jswe.44.157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lake water quality observed after extreme rainfall events: implications for water quality affected by stormy runoff2021

    • Author(s)
      Fukushima Takehiko、Kitamura Tatsumi、Matsushita Bunkei
    • Journal Title

      SN Applied Sciences

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s42452-021-04823-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dissolved oxygen profiles and its problems in Lake Maninjau, West Sumatra-Indonesia.2020

    • Author(s)
      Luki Subehi, Iwan Ridwansyah, Takehiko Fukushima
    • Journal Title

      Indonesian J. Limnol

      Volume: 1 Pages: 7-11

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北浦における現場観測データを用いた底泥からの PO4-P 溶出量算出の試み.2022

    • Author(s)
      3.北村立実,福島武彦他
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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