2022 Fiscal Year Final Research Report

"Martin curve" in the western Pacific: Quantification of vertical change of settling particles by optical method

Research Project

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Project/Area Number	18H04144
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	Honda Makio 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)
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) 小栗一将国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 招聘主任研究員 (10359177)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords	生物炭素ポンプ / 沈降粒子 / セジメントトラップ / 光学的観測 / 鉛直変化率（マーチンカーブ） / 小粒子
Outline of Final Research Achievements	In order to verify the magnitude of biological carbon pump quantitatively, marine particulate materials were optically observed. Backscatter (BS) meter was installed on the sediment trap (ST) mooring system at subarctic time-series station K2 and BS-based particulate organic carbon (POC) were compared with POC observed by ST. Although both seasonal variability were similar, estimated BS-based POC concentration were significantly larger than ST-based POC concentration. BS data from the biogeochemical drifting buoy with biogeochemical sensors (BGC-Argo float) deployed and drifted in the northwestern North Pacific subarctic gyre was also analyzed and BS-based POC flux was compared with ST-based POC flux. Estimated BS-based POC flux was also smaller than that observed by ST. As a result, BS data likely represents slow sinking and small POC while ST observes fast sinking and large POC.
Free Research Field	化学海洋学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	海洋の二酸化炭素（CO2）吸収メカニズムの一つが、CO2が沈降粒子有機炭素（POC）として海洋内部へ輸送される過程（生物炭素ポンプ：BCP）である。従来、BCP過程はセジメントトラップを海中に係留し沈降粒子を捕集し、化学分析をすることで観測研究されてきたが、係留系維持の経済的困難さゆえデータ数が時空間的に限定されている。そのような中、近年、海中粒子を光学的に観測する手法が普及してきた。世界中に投入されている漂流ブイ（BGC-Argoフロート）に搭載した後方散乱計等で海中粒子中のPOCを時空間的に高密度で測定できれば、BCP研究が飛躍的に推進するものと考えられ、本研究はその先駆的研究である。