2021 Fiscal Year Annual Research Report
"Martin curve" in the western Pacific: Quantification of vertical change of settling particles by optical method
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18H04144
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
本多 牧生 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), 上席研究員(シニア) (20359160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹井 義一 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 (40419130)
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), 准研究主任 (50359155)
Eko Siswanto 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), 副主任研究員 (90726762)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 後方散乱 / POC / 時系列変化 / 鉛直変化 / バックトラジェクトリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年2月-3月、5月および2021年12月-2022年1月に行われた航海に参加し、亜寒帯観測定点K2および亜熱帯観測定点KEOの複数層で長期間係留していた後方散乱計を回収した。またこれらの航海で後方散乱データを粒子状有機炭素（POC）に換算するための観測・POC採集を行った。これらの結果から、後方散乱データをPOC値に換算してKEOとK2におけるPOC値の時系列変化を算出した。KEOでは秋に亜表層極大が見られ、春季にクロロフィルの増加に同調したPOC増加が観測された。考察の結果、後方散乱計で見積もられるPOCおよびPOCフラックスは小粒子によるものであり、従来のセジメントトラップにより観測されるPOCフラックスは大粒子のものであり、両者は関係はあるが異なるものである可能性が示唆された。一方では、K2およびKEO付近に投入されたBGC-ARGOで得られた後方散乱データから、POCの鉛直分布の季節変動を算出し、定常状態におけるPOCフラックス年平均値の鉛直変化について考察を試みた。その結果、KEOのPOCフラックスの鉛直変化はK2のものより大きい可能性が示唆された。ただしKEOの場合はBGC-ARGOが黒潮続流によって大きく移動しているため、推定結果の地域代表性を検討すべきである、と考察された。さらに数値シミュレーションにより推定されたKEO付近の流向流速の3次元的分布を用いて、バックトラジェクトリー解析（後方流跡線解析）を行い、KEOの深海セジメントトラップで捕集された沈降粒子の起源（形成場所）を推定した。その結果、粒子の起源は最大500 km x 500 kmの範囲である可能性が示唆された。
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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
予定通り、後方散乱計を購入し、購入した後方散乱計を観測定点K2, KEOに設置した結果、長期にわたる時系列観測に成功した。得られた後方散乱データをPOCに換算することでPOCの季節変化、鉛直変化も推定できている。またBGC-ARGOの後方散乱データからのPOCの鉛直分布の季節変化も観測されている。さらに、各年の成果を紹介するウエブサイトも構築しており、ほぼ計画通りである。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、新たに得られたデータの解析を行いこれまでのデータと統合して解析し、セジメントトラップデータ・衛星データとの比較、および数値シミュレーションをあわせて実施することで、光学的に観測したPOCデータから亜寒帯域、亜熱帯域のPOCの鉛直変化（マーチンカーブ）についてまとめる。
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[Journal Article] Open ocean particle flux variability from surface to seafloor2021
Author(s)
Cael, B. B., L. Bisson, M. Conte, M. T. Duret, C. L. Follett, S. A. Henson, M. C. Honda, M. H. Iversen, D. M. Karl, R. S. Lampitt, C. B. Mouw, F Muller-Karger, C. A. Pebody, K. L. SmitH Jr, and D Talmy
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 48
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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