2022 Fiscal Year Final Research Report

Impact of Anthropogenic Aerosols on Marine Primary Productivity in the Western North Pacific

Research Project

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Project/Area Number	20H04350
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	Aita Maki 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), グループリーダー (90463091)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長島佳菜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 (90426289) 松本和彦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), 准研究主任 (50359155) 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) 関谷高志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), 研究員 (00781460) 竹谷文一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), 主任研究員 (50377785)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	大気エアロゾル / 鉱物粒子 / 海洋一次生産 / 大気モデル / 海洋生態系モデル / TEP
Outline of Final Research Achievements	We conducted field observations and analysis to investigate the relationship between aerosol deposition and marine primary production. Our results indicated that primary production increased after rainfall in the subtropical western North Pacific, and analysis of nutrients in the rainwater revealed high concentrations of nitrate and ammonium. The analysis of iron deposition in Asian dust was estimated to be responsible for up to 30% of the total primary production in the subarctic western North Pacific. This study quantitatively showed that nutrient deposition from rainfall and Asian dust during nutrient-deficient seasons contributes to marine primary productivity. In particular, our results also suggest that previous biogeochemical modeling studies may have underestimated the effects of atmospheric deposition.
Free Research Field	海洋物質循環、生物地球化学、同位体生態学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究を通して、アジア塵による溶存鉄フラックス量を定量化し、北太平洋亜寒帯海域西部の一次生産に必要な鉄分の約3割を担っていることを明らかにしたことは、これまで大気沈着による生物生産を過小評価していた当該分野にとって大変重要な成果であると考える。最新の地球システムモデルによるシミュレーション実験結果では、北太平洋の一次生産に与える影響は温暖化よりも栄養塩排出の影響が支配的であることが推察されている一方で、大気エアロゾル付加については未だ定量化できていない要素であり（Planetary Boundary, Persson et al., 2022）、プロセスを詳細に理解し、評価する必要性がある。