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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Pyrogenic iron: Source attribution of atmospheric bioaccessible iron supplied to the Pacific Ocean

Research Project

Project/Area Number 20H04329
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

伊藤 彰記  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 主任研究員 (00419144)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮川 拓真  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 副主任研究員 (30707568)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords地球環境変化 / 鉱物ダスト / 人為起源鉄
Outline of Annual Research Achievements

鉄以外の発生源ごとの元素濃度比を全球エアロゾル輸送モデルに導入した。そして、多元素のトレーサーを導入することにより、エアロゾル中の元素濃度比を算出した。より具体的には、鉱物起源および燃焼起源エアロゾルに関して、鉄の発生量算出に用いた際のデータベースを基に、他の元素に対しても同様に、発生源ごとに異なる元素濃度比を用いて発生量を算出した。
高時間分解能で、粒径分割された条件でエアロゾルを捕集できるように大気取り込み口を改良した。そのことで比較的高い時間分解能、かつ現場にて粒子径で分割した元素組成の情報を得た。また、燃焼起源の化学物質の発生速度を検証するためにブラックカーボン(BC)のデータも同時に取得した。
多元素エアロゾル輸送モデルを用いて、発生源の強度と分布を与えて、大気中の濃度を算出した。福江島における独自の観測結果に加えて、国際共同研究による様々な海域における観測データを活用し、主要な発生源を推定した。その結果、大気汚染の対策不足により製錬過程から二酸化硫黄と一緒に大気中へ放出される人為起源鉄は、南大洋域への溶存鉄供給にとって、重要な役割を果たしていることを明らかにした。
今年度研究成果は、主著論文2報、責任著者論文1報および共著論文4報の合計7報が受理され、期待を遥かに超える水準で達成できた。様々な国内外の委員活動、共同利用研究集会主催など研究コミュニティへ期待通りの水準で貢献できた。その論文成果に関して、プレスリリースし、社会への貢献も大いに果たした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California/NASA Goddard Space Flight Center/Cornell University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California/NASA Goddard Space Flight Center/Cornell University
  • [Int'l Joint Research] University of Leeds/University of Reading/University of Birmingham(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Leeds/University of Reading/University of Birmingham
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] NIOZ-Royal Netherlands Institute/Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      NIOZ-Royal Netherlands Institute/Vrije Universiteit Amsterdam
  • [Int'l Joint Research] Karlsruher Institut for Technologie/Leibniz Institute(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Karlsruher Institut for Technologie/Leibniz Institute
  • [Int'l Joint Research] LISA/Univ. Lille/IPSL(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      LISA/Univ. Lille/IPSL
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      4
  • [Journal Article] Aerosol Iron from Metal Production as a Secondary Source of Bioaccessible Iron2023

    • Author(s)
      Ito Akinori、Miyakawa Takuma
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 57 Pages: 4091~4100

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c06472

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Marine aerosol feedback on biogeochemical cycles and climate in the Anthropocene2023

    • Author(s)
      Ito Akinori、Miyazaki Yuzo、Taketani Fumikazu、Iwamoto Yoko、Kanaya Yugo、Jun Nishioka
    • Journal Title

      Archives of Atmospheric Chemistry Research

      Volume: 47 Pages: 047A06

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A review of coarse mineral dust in the Earth system2023

    • Author(s)
      Adebiyi, A. A., J. Kok, B. J. Murray, C. L. Ryder, J.-B. W. Stuut, R. A. Kahn, P. Knippertz, P. Formenti, N. M. Mahowald, C. P. Garcia-Pando, M. Klose, A. Ansmann, B. H. Samset, A. Ito, Y. Balkanski, C. Di Biagio, M. N. Romanias, Y. Huang and J. Meng
    • Journal Title

      Aeolian Research

      Volume: 60 Pages: 100849~100849

    • DOI

      10.1016/j.aeolia.2022.100849

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Role of Dust and Iron Solubility in Sulfate Formation during the Long-Range Transport in East Asia Evidenced by 17O-Excess Signatures2022

    • Author(s)
      Itahashi Syuichi、Hattori Shohei、Ito Akinori、Sadanaga Yasuhiro、Yoshida Naohiro、Matsuki Atsushi
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 56 Pages: 13634~13643

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c03574

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Competing and accelerating effects of anthropogenic nutrient inputs on climate-driven changes in ocean carbon and oxygen cycles2022

    • Author(s)
      Yamamoto Akitomo、Hajima Tomohiro、Yamazaki Dai、Noguchi Aita Maki、Ito Akinori、Kawamiya Michio
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Pages: eabl9207

    • DOI

      10.1126/sciadv.abl9207

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Iron from coal combustion particles dissolves much faster than mineral dust under simulated atmospheric acidic conditions2022

    • Author(s)
      Baldo Clarissa、Ito Akinori、Krom Michael D.、Li Weijun、Jones Tim、Drake Nick、Ignatyev Konstantin、Davidson Nicholas、Shi Zongbo
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 22 Pages: 6045~6066

    • DOI

      10.5194/acp-22-6045-2022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiphase processes in the EC-Earth model and their relevance to the atmospheric oxalate, sulfate, and iron cycles2022

    • Author(s)
      Myriokefalitakis Stelios、Bergas-Masso Elisa、Goncalves-Ageitos Maria、Perez Garcia-Pando Carlos、van Noije Twan、Le Sager Philippe、Ito Akinori、Athanasopoulou Eleni、Nenes Athanasios、Kanakidou Maria、Krol Maarten C.、Gerasopoulos Evangelos
    • Journal Title

      Geoscientific Model Development

      Volume: 15 Pages: 3079~3120

    • DOI

      10.5194/gmd-15-3079-2022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] IMPACTモデルの福江島における微小エアロゾル元素組成・ブラックカーボンの高時間分解観測データを用いた評価2022

    • Author(s)
      伊藤彰記、宮川拓真
    • Organizer
      日本気象学会2022年度春季大会
  • [Presentation] ベンガル湾におけるエアロゾル鉄溶解率を用いた人為起源鉄溶出モデルの評価2022

    • Author(s)
      伊藤彰記、Baldo Clarissa, Zongbo Shi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] Evaluation of aerosol iron model using high-resolution measurements of trace metal2022

    • Author(s)
      Ito, A., T. Miyakawa
    • Organizer
      Goldschmidt 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 福江島における微小エアロゾル元素の高時間分解観測データとIMPACTモデルによる人為起源鉄の寄与率推定2022

    • Author(s)
      伊藤 彰記、宮川拓真
    • Organizer
      2022年度日本地球化学会年会
  • [Presentation] IMPACTモデルの福江島とタスマニア島におけるエアロゾル溶存鉄の観測データを用いた評価2022

    • Author(s)
      伊藤 彰記、宮川拓真
    • Organizer
      2022年度大気環境学会年会
  • [Presentation] Marine aerosol feedback on biogeochemical cycles and climate in the Pacific Ocean2022

    • Author(s)
      Ito, A., Y. Miyazaki, F. Taketani, Y. Iwamoto,Y. Kanaya and J. Nishioka
    • Organizer
      2022 iCACGP/IGAC Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aerosol bioaccessible iron supply from southern Africa to the Southern Ocean2022

    • Author(s)
      Ito, A., T. Miyakawa
    • Organizer
      2022 SOLAS Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生物利用可能な鉄の二次的供給源としての製錬過程からのエアロゾル鉄2022

    • Author(s)
      伊藤彰記、宮川拓真
    • Organizer
      第27回大気化学討論会
  • [Presentation] Constraints on contribution of anthropogenic and lithogenic iron in aerosols using high-time-resolution measurements of trace elements2022

    • Author(s)
      Ito, A., T. Miyakawa
    • Organizer
      2022 AGU Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 南半球の大気汚染対策不足が南大洋を富栄養化させている可能性

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20230301/

  • [Remarks] 環境変動予測研究センターの伊藤 彰記 主任研究員らの論文が、裏表紙に選ばれました

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/cema/j/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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