2010 Fiscal Year Annual Research Report
永久塩泉による海洋深層水湧昇と海洋表層緑化メカニズムの解明
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20404007
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
圓山 重直 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80173962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小宮 敦樹 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (60371142)
矢吹 崇 東北大学, 流体科学研究所, 産学官連携研究員 (60451514)
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| Keywords | 永久塩泉 / 海洋深層水 / 海洋緑化 / 海洋生物生産向上 |
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| Research Abstract |
本研究では,海洋砂漠と言われる海洋の栄養塩が少ない海域に栄養分に富む海洋深層水を大規模にくみ上げて,その海域を局所的に富栄養化し,この海域に海洋の森を作る可能性を検討することで,この大規模海洋深層水くみ上げが環境にどのような影響を与えるかを解明することを目的とする.また、中規模海洋フィールド実験により、実海域へのパイプの展開方法について検証する。
まず、実海域へのパイプの展開実験については佐渡島近海に置いて、新型パイプの展開実験を行った。30m程度のパイプをコンテナに詰め、コンテナの落下とブイの浮力によりパイプを海中で垂直に設置するという方法を試みた。耐水圧カメラにより水中におけるパイプの展開の挙動を観察し、設置方法およびパイプ内への海水の流入挙動を検証した。
また、マリアナ海域でのフィールド実験で得られた実験データを基に海洋緑化の実現性を検証した。衛星データを基に、パイプの軌跡に沿ってクロロフィル濃度変化量を積分することにより海洋深層水汲み上げによってクロロフィル濃度が増加していることを明らかにした。さらに、パイプ内の流動については、スーパーコンピュータによるシミュレーションを行い、波浪による振動や海流の変化といった海域条件がパイプ内の拡散過程に影響を及ぼし、結果として内部の流動様相を変化させることを明らかにした。流速によってパイプ内の拡散が変化するモデルを導入し、パイプ内流速分布の新たな予測方法を検証した。
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