2020 Fiscal Year Research-status Report
人為起源エアロゾル由来の栄養塩供給が海洋生態系と物質循環に与える影響の評価
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20K12144
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
山本 彬友 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), 特任研究員 (30794680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽島 知洋 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), グループリーダー代理 (40533211)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海洋基礎生産 / 大気沈着 / 地球温暖化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は(1)地球システムモデルのチューニングを行い、(2)海洋生態系と物質循環に対する地球温暖化と人為起源エアロゾルの影響を評価するための過去再現実験を実施した。
(1)のモデルのチューニングでは、従来のモデルで過大評価されていた植物プランクトンの鉄制限領域を改善するために、鉄に対する半飽和定数についてチューニングを実施した。その結果、鉄制限領域や栄養塩分布の再現性が従来のモデルと比べて向上した。この改善により、海洋への人為起源栄養塩の流入を考慮した際に、より現実的な生態系と物質循環の応答が得られると考えられる。
(2)の過去再現実験では、CMIP6(モデル相互比較プロジェクト)に準じた実験を実施した。窒素沈着量についてはCMIP6から提供されたデータを、鉄沈着量については先行研究のデータを用いた。温暖化、窒素沈着、鉄沈着の影響をそれぞれ切り分けて評価した結果、窒素沈着による全球基礎生産の増加は、温暖化による基礎生産の減少の約70%を打ち消すことが明らかになった。窒素沈着の影響は、沈着量の多い北半球の中緯度で顕著であり、一部の海域では温暖化の影響よりも大きかった。一方で、鉄沈着は基礎生産にほとんど影響を与えなかった。これは、鉄制限領域では基礎生産が増えると同時に、窒素が消費される。この窒素アノマリーが窒素制限領域に運ばれ、そこでの基礎生産を減少させる。全球積算すると、これらの効果がほぼ打ち消し合う為、鉄沈着による基礎生産の変化は僅かであった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度に計画していたモデルのチューニングと、過去再現実験による影響評価を予定通り実施した。
モデルのチューニングについては、当初想定していた通りに、鉄制限領域と栄養塩分布の改善が確認できた。
過去再現実験については、基礎生産に対する温暖化、窒素沈着、鉄沈着の影響をそれぞれ解析し、先行研究やCMIPモデルとの比較を通じて、得られた結果の妥当性を確認した。その上で窒素沈着が温暖化の影響の大部分を打ち消していることを明らかにし、来年度に論文を作成する目処を立てた。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、今年度実施した過去再現実験を用いて、溶存酸素と炭素吸収に対する温暖化、窒素沈着、鉄沈着の影響をそれぞれ解析する。その上で、今年度解析した基礎生産への影響の結果と合わせて論文を作成する。
将来予測についても温暖化、窒素沈着、鉄沈着の影響を切り分ける実験を実施する。特にパリ協定の2度目標に相当するSSP1-2.6シナリオと、最も温暖化が進行するSSP5-8.5シナリオについて注目し、温暖化と大気沈着が海洋生態系と物質循環に与える影響の関係がどのように変化するのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
ワークステーションの購入を予定していたが、コロナによる緊急事態宣言によってリモートワークが中心となり、使用頻度が落ちることが見込まれたため、購入を来年度に以降する。また、購入を予定していたノートパソコンについては、所属機構のセキュリティ対策上の都合で、購入することが出来なかった。参加を予定していた学会がコロナウィルス感染対策で開催中止になったため、旅費を使用することができなかった。
これらの助成金は、来年度のワークステーションもしくはパソコン購入費と論文の英文校正費として使用する予定である。
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