Development of a hybrid observation method for high-resolution mapping of submarine groundwater discharge

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22339
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: Fukui Prefectural University
• Principal Investigator: Sugimoto Ryo 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (00533316)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 誠 龍谷大学, 経済学部, 准教授 (50434981)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 海底湧水 / 電気探査 / 熱画像 / ドローン / ラドン / ラジウム

Outline of Final Research Achievements

We developed an observation method to assess submarine groundwater discharge with high sensitivity, precision, and resolution. In the geophysical survey, we used a drone equipped with a thermal camera and a towed resistivity system. The systems enabled us to determine the presence or absence of SGD and its spatial expansion. Also, a geochemical tracer approach combined with radon and radium made it possible to identify the component of SGD at the water mass level and quantify the rate of fresh and recirculated SGD.
By combining these two methods in adequate sequence, we can understand the real SGD phenomenon and evaluate its geophysical and geochemical impact on the coastal seas even if where no SGD information is available.

Free Research Field

海洋生物環境学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海底湧水が沿岸生態系に果たしている役割は理解され始めている、研究が遅々として進まない要因として、地下水の湧出が目に見えず、SGD情報がない地域での研究を行えないことが挙げられる。今後、SGD情報がないような様々な沿岸海域においても本研究で構築した研究手法を導入すれば、SGD情報を広範囲で詳細に入手することができるようになり、生態系研究が活性化するものと思われる。さらに、沿岸海域のSGDマップを構築すれば、海洋保護区の設定や効果的な種苗放流策などへの応用も可能となる。