2021 Fiscal Year Annual Research Report
Blue carbon paradigm for contributing to environmental management in bays surrounded by big cities
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20H02250
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 淳 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50292884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 徹 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00527773)
大谷 壮介 大阪府立大学工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60554219)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ブルーカーボン / 内湾 / 数値モデル / 現地観測 / 港湾 / 藻場 / 干潟 / 湿地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
湿地・干潟・藻場・浅場・藻場港湾・沖合といった，様々な環境を有する都市内湾においては，季節変動や沿岸湧昇等のイベント的現象も大きく影響を与える．そのため，都市内湾のブルーカーボンの評価には，季節的な調査だけでは不十分であり，詳細な時空間変動を捉える連続観測や生物地球科学過程を考慮した数値モデルを活用した精密数値再現が不可欠である．
東京湾においては自記式水質計を用いた連続観測と採水による炭酸系の調査をセットで行い，自記式水質計の計測項目からCO2分圧を推定する手法の開発に取り組み，塩分およびpHの連続測定値と採水分析を組み合わせることで，CO2分圧の連続推定法のプロトタイプを構築した．一方，流動・波浪・水底質統合モデルに炭酸系を組み込んだ数値モデルを用い，周年の再現計算と水面における周年の炭素収支や季節別の値を求めるプロトタイプを構築した．
大阪湾では，コロナ禍のため2020年に実施できなかった干潟（大阪南港野鳥園人工干潟），港湾海域（鳴尾浜），淡水域（一庫ダム，比奈知ダム）といった環境特性の異なる水域で，CO2分圧を季節ごとにモニタリング調査を実施した．水中のCO2分圧を１時間ごとにモニタリングできる観測手法を確立し，各水域で季節ごとに2週間の連続観測を実施することで夜間も含めたCO2分圧の日内変動を明らかにすることができた．また，大阪湾沿岸部のCO2フラックスの空間分布について季節別の調査を実施して，データの追加を行った．さらに，淀川河口湿地帯において，渦相関法を用いたCO2フラックス（ヨシ原）と水面のCO2フラックスの連続同時観測を行うことで，CO2フラックスの日内変動の大きさの違いを明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度は自記式水質計を用いた，CO2分圧の連続推定手法の構築が一つの大きな目標であったが，東京湾においては高精度かつ簡便な手法の提案に至り，今後東京湾等に存在する行政によるモニタリングと組み合わせたCO2モニタリングの可能性に道を開く等，大きな成果が得られたと考えている．
都市沿岸域におけるCO2吸収能を把握するために不可欠な水中のCO2分圧を高時間解像度で，かつ，長期間計測が可能な観測手法を確立した．本手法は都市内湾の様々な水域でCO2分圧を簡易モニタリングすることが可能であり，計画は順調に進んでいる．また，河口湿地帯における渦相関法を用いてCO2フラックスの観測について，電源の確保等を検討することで，連続観測手法を確立して，データの蓄積，解析を実施した．
今年度の現地観測ではコロナ禍の影響はほとんど受けること無く，順調に調査研究を進めることができた．
以上により，（1）当初の計画以上に進展している，と自己評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
時空間変動が大きなCO2分圧の測定のため，自記式水質計と採水による炭酸系等の測定を組み合わせた効率的な連続推定手法のプロトタイプを構築したところであるが，夜間の採水は困難であり，CO2分圧の推定値のさらなる検証が課題として残されている．そこで次年度はCO2センサーを用いたCO2分圧の連続測定法について検討する予定である．一方，数値モデルにおいては現地観測データの蓄積を踏まえ，数値計算結果の評価と再現性向上に向けた検討を進める予定である．
2022年度は確立したモニタリング手法の観測値の信頼性について検証するとともに，観測したCO2分圧からCO2フラックスの定量化を実施する．また，モニタリングサイトを増やし，多様な場におけるCO2吸収能の把握を行う．河口湿地帯の調査はヨシの生長する時期に着目して，ヨシ原と水面のCO2フラックスの連測同時観測を行う．
2021年度の研究は当初の計画以上に進展したと考えており，コロナ禍も共存の方向で研究への影響は軽微と予想され，次年度における研究遂行上の特段の問題はないものと判断している．
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[Presentation] 3-dimensional process-based ecosystem model for hypoxia and blue tide and its application to Tokyo Bay2021
Author(s)
Wang, K., Nakamura, Y., Sasaki,J., Inoue, T., Higa, H., Suzuki, T.
Organizer
第68回海岸工学講演会（土木学会）
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