2020 Fiscal Year Annual Research Report
北東インド洋海域における大気窒素化合物沈着の海洋表層生態系への寄与解明
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18H03369
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
竹谷 文一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (50377785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関谷 高志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 研究員 (00781460)
山地 一代 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (40399580)
松本 和彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 准研究副主任 (50359155)
岩本 洋子 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60599645)
相田 真希 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (90463091)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大気海洋物質循環 / 窒素化合物 / 沈着 / 海洋生態系 / 洋上観測 / 数値計算 / 衛星解析 / 基礎生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年のインド洋研究航海で取得した大気成分分析、海洋表層の基礎生産の測定分析結果の詳細な解析の継続を行うとともにモデル計算との比較検証を進めた。また、北東インド洋における広域での表層基礎生産力を検討するため、衛星解析を用いた基礎生産力の推定を行い、大気からの窒素化合物沈着の影響を考察した。研究航海で観測した窒素化合物濃度から乾性沈着フラックスをこれまで用いてきた粗大粒子および微小粒子の沈着速度で算出し、さらにレッドフィールド比を用いて大気無機窒素化合物の乾性沈着による生産力を推定した。その結果と衛星解析による同時期の航路上での表層基礎生産力の見積もりと比較し、有光層内では供給された大気窒素化合物がすべて生物利用されると仮定した場合、0.1%～2%の寄与になる可能性が示された。しかしながら、表面(0～1m)での比較では東経88Eの北半球側(0～18N)では大気からの沈着量で基礎生産力がほぼ表現できることが示され、赤道域(0N/S)や南半球側(0-15Sまで)では20～30%程度の寄与になる可能性が示された。
一方、大気化学領域モデル計算を用いて、船舶観測時の気象情報との比較を行い、おおよそよい一致を得た。数値モデル計算からも粗大粒子および微小粒子の沈着速度を算出した結果、これまで用いてきた大気エアロゾル粒子の乾性沈着速度より小さくなることが示され、大気からの沈着による生産力は低くなる可能性がわかった。沈着速度を考慮した結果でも表面での基礎生産力に与える大気窒素化合物の寄与は10～50%程度になると推定され、大気窒素化合物のこの海域における重要性が示された。数値モデル計算では、大気化学輸送(全球および領域)モデルの改良・更新(海洋からの大気微量成分の放出などを追加)を実施し、研究航海で得られた大気観測データと比較し、主要大気化合物との比較を行い、おおよそよい再現性を得た。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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