2022 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of changes in lake water circulation processes due to global warming on denitrification in the sediment at Lake Biwa
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20H04311
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
尾坂 兼一 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (30455266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 祐一 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 専門研究員 (30450878)
後藤 直成 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (40336722)
中村 高志 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60538057)
西田 継 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70293438)
細井 祥子 (田辺祥子) 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (80423226)
木庭 啓介 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 窒素循環 / 溶存酸素 / 降雨 / 温暖化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度から引き続き湖水-湖底堆積物間の窒素化合物交換量の測定を行ったところ2021年度と同様に湖水のDO濃度の変動が窒素化合物交換量に最も大きい影響を与えた。また水温成層後期の湖水底層のDO濃度の低下により湖底堆積物によるNO3-吸収量が増加するものの、NH4+放出量が増加するため溶存無機態窒素(DIN)の総量としては1年を通して湖底堆積物から湖水への放出であった。
琵琶湖流入20河川において窒素化合物濃度を測定し、土地利用と水文条件の影響の評価を行った。集水域から流出する窒素化合物の主成分である粒子態窒素PNやNO3-は、平水時には市街地や農地が多い集水域で流出濃度が高く森林が多い集水域で流出濃度が低い。しかし高水位な水文条件になるにつれて森林が多い集水域からのPNやNO3-の流出の寄与が増加した。その結果、窒素化合物の合計値である全窒素(TN)は規模の大きい降雨時には土地利用の影響は見られず、市街地、農地、森林から同程度のTNが流出していることが明らかになった。
2016年から2022年まで琵琶湖北湖第一湖盆中央部(水深約90 m)で採取したサンプルの分析を行った。琵琶湖では2018年夏季に強い水温成層がありその年の冬には初めて全層循環が起こらなかった。また2019年から2020年にかけても強い全層循環は起こらず、その結果、2018年と比べて2019年、2020年の夏季の温度成層は例年よりも弱いものであった。琵琶湖水中の溶存全窒素(DTN)量は全循環が起こらなかった2018年から2019年にかけての冬から夏にかけて急減しており、その後もそれ以前のDTN量には回復しなかった。ただしカラム実験において湖底堆積物と湖水間のDIN移動量は常に湖底堆積物から湖水への方向であり、この近年のDTNの減少は、琵琶湖の全循環の弱体化による湖底の低酸素濃度化とは直接的な関係がないと考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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