2008 Fiscal Year Annual Research Report
湖沼における低酸素水塊微細構造の形成過程と維持機構に関する研究
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20244079
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| Research Institution | Lake Biwa Environmental Research Institute |
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Principal Investigator |
熊谷 道夫 Lake Biwa Environmental Research Institute, 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 環境情報統括員 (40234512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北澤 大輔 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30345128)
朴 虎東 信州大学, 理学部, 准教授 (20262686)
山崎 秀勝 東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (80260537)
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| Keywords | 湖底泥 / 水温 / 溶存酸素濃度 / 消散係数 / 湖底境界層 / 数値モデル / 内部波 / 琵琶湖 |
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| Research Abstract |
本研究では、酸素消費速度がもっとも高く、複雑な反応系が存在している琵琶湖湖底付近の低酸素水塊の微細構造に着目し、(1)その形成過程と維持機構を明らかにし、支配的な物理過程と関連した生物地球化学機構に関わるパラメータを特定すること、(2)湖底境界層の変動を長期にわたって予測する数値シミュレーションモデルを開発すること、(3)地域の温暖化を加速する領域気候変動と湖内の混合過程との関連を検証することを目的として実施しており、平成20年度は、以下の研究を行い、いくつかの成果を得た。
(1)湖底泥中の水温や酸素濃度の詳細構造を計測するために、低酸素水塊微細構造計測プラットフォームを開発し、水深90mの深度でのテストに成功した。
(2)琵琶湖北湖第一湖盆で、24時間調査を行い、湖底近くの水温、溶存酸素濃度、消散係数の詳細な測定を行った。これによって、湖底から数mの高さで、0.001℃のオーダーで水温の逆転層が存在することを確認した。このことは、湖底が熱源になっていることを物語っており、これまでの理解と異なることがわかった。
(3)湖底に生息する生物の色素分析を行い、食物連鎖の関係を調べた。
(4) 流動場-生態系結合数値モデルを用いて、内部波が低酸素水塊の時空間変動に大きな影響を及ぼすこと、また流入河川の水温が北湖の鉛直循環に影響を及ぼすことを明らかにした。また、湖底近傍の水質再現精度を向上するために、湖底境界層および底質のモデル化に着手した。プラットフォームを用いた計測から得られるパラメータを取り込めるスキームとして、低酸素水塊の形成、維持、空間変動を高精度に予測する数値モデルの開発し、流動場-生態系結合数値モデルに結合する予定である。
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