2018 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated bio-physical study of multi-decadal variability of Antarctic land-fast sea ice breakup
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18F18794
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
青木 茂 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WONGPAN PAT 北海道大学, 低温科学研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2018-11-09 – 2021-03-31
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| Keywords | 海氷 / 海氷生態系 / サロマ湖 / 南極海 / 棚氷海洋相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沿岸域に発達する定着海氷は極域の熱や物質循環に重要な役割をもつ。特に南極域では、氷河・氷床の流動を抑制する働きや生態系の生息環境の維持など、海洋-海氷-氷床相互作用における重要な役割が近年注目を集めており、その物理・生物学的な特性の把握が望まれている。本研究では、これまで申請者がロス海現場観測に基づき開発した放射計による海氷厚および海氷中植物存在量の定式化をベースに、これを他の氷海域に適用して比較検討することで、より汎用性のある氷厚や生物生産量の定式化をめざす。まずは、この観測に使用する光学系測器を中心とした観測システムを構築する。これらをもちいて現場海氷でもちいることで実際のスペクトル分布をうると同時に、他の直接的観測手法をもちいて実際の海氷の氷厚・積雪と植物存在量を同時に測定し、これらを比較することで、この関係性の定式化を行う。
さらに、同時期に取得された人工衛星可視赤外画像と現場観測との比較解析から、衛星データを用いたこの手法の広域への適用可能性について吟味する。過去の南極リュツオホルム湾定着氷の周期的な大規模崩壊現象に着目し、安定時と崩壊時といった異なる環境下で、氷厚や生物生産量がどのように経年変化をするのかについて衛星画像から検出する手法を開発する。
これらの組み合わせは、これまで評価のなかった海氷表面において植物存在量を全球で求めることにつながり、全球規模で一次生産量を求め、さらにその時間的な変化を評価することが可能になるものと期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光学観測により海氷の物理―生物特性を測定する現場観測システムの整備に着手した。このシステムをもちいて、2019年2月22日から28日にかけて、北海道サロマ湖での集中観測を実施した。この観測では海氷下連続スペクトル測定により正規化したスペクトル変化指数とアイスアルジーの植物量との関係を、厚さは0.5m程度のサロマ湖の１年定着氷下において求めた。250m×250mの領域において27のサンプル地点で積雪・氷厚といった物理パラメーターを測定し、取得した植物サンプルについても分析を実施することで、物理パラメータと植物存在量との関係が得られた。南極リュツオホルム湾定着氷の十年規模変動の実態と植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現場観測の解析とさらなる実施により、放射計による広域での定着氷観測の定式化を確立する。昨年度末にサロマ湖において実施した海氷厚および海氷中植物存在量の観測結果を分析ならびに解析し、放射計観測との整合性を調査する。また年度後半の南極沿岸域での本格現場観測に向けて、サロマ湖で整備に着手した光学観測システムの完成を目指す。このシステムを用いて、11月後半から翌3月にかけて第61次南極地域観測隊に参加し、南極沿岸のリュツオホルム湾やトッテン氷河沖といった複数の定着氷域での現場観測を実施し、定式化に要する試資料の取得・整備をめざす。一方で、引き続きリュツオホルム湾定着氷の十年規模変動と特にその植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集し比較解析をすすめる。上記の結果を利用し、人工衛星画像による海氷状態と植物量との関係を求める。これらの結果を国内外の国際研究集会で発表し、関連分野からの有益な知見を収集しつつ、投稿論文化を推進する。
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