2022 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 – 2024-03-31
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| Keywords | 大気沈着 / 基礎生産 / 炭素循環 / 貧酸素化 / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度投稿した、過去再現実験における海洋生態系と物質循環に対する人為起源栄養塩流入と気候変動の影響評価に関する論文がScience Advancesから出版され、プレスリリースを行なった。過去の基礎生産、溶存酸素、炭素吸収の変化について、人為起源栄養塩流入の影響が気候変動の影響に匹敵する可能性を初めて示した論文である。
論文の改訂中に、窒素循環フィードバック(窒素負荷に対する窒素固定の減少及び、脱窒の増加)が人為起源窒素の半分を消費し、基礎生産の増加を抑制していることを明らかにした。また、基礎生産の変化と溶存酸素の減少についてCMIP5及びCMIP6モデルの結果と比較し、富栄養化による変化がCMIP5モデルとCMIP6モデルの違いと整合的であることを示した。このことから、CMIP6モデルの複数のモデルにおいて富栄養化を考慮したことが、CMIP5モデルとCMIP6モデルの違いの一部を引き起こした可能性が示唆された。
昨年度から実施している将来予測実験については、4つのシナリオについて解析を行なった。全球の窒素沈着量については、SSP1-2.6では大気汚染対策が進み、2050年頃までに人為起の窒素沈着の大部分が削減される。一方、他のシナリオでは2100年まで現在と同程度の沈着量であった。地域変化については、全てのシナリオで、欧米と東アジア沿岸域の21世紀末における窒素沈着量が現在に比べて減少する。その影響で北大西洋と北太平洋では、基礎生産に対する富栄養化の影響が、現在に比べて21世紀末では減少した。一方、SSP3-7.0とSSP5-8.5では太平洋、インド洋の低緯度域で沈着量が増加し、基礎生産が増加することが明らかになった。
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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
過去再現実験については計画通りに論文を出版し、将来予測実験については解析行い、計画通り論文を執筆中である。
投稿していた過去再現実験の論文は、4人の査読者がついた。多くのコメントに対応する必要があり、時間がかかったが、無事に出版された。追加の解析から、窒素フィードバックが窒素沈着の約50%、河川窒素流入の約70%を消費しており、硝酸塩濃度及び基礎生産の増加を抑制していることを示した。このフィードバック率の違いのため、基礎生産増加に対する窒素沈着の寄与が河川窒素流入の寄与よりも大きくなることを明らかにした。
将来予測実験については、昨年度実施したSSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP5-8.5の3シナリオに加えてSSP3-7.0についても実験を実施した。更に、各実験において気候変動、窒素沈着、鉄沈着の影響を切り分ける感度実験を実施し、これらをまとめて解析した。SSP1-2.6では大気汚染対策が進み、2050年頃までに人為起の窒素沈着の大部分が削減されるが、他のシナリオでは2100年まで現在と同程度の沈着量であった。基礎生産については、SSP1-2.6とSSP2-4.5では人為起源栄養塩流入と気候変動の影響がほぼ相殺した一方、SSP3-7.0とSSP5-8.5では気候変動に伴う減少が支配的であった。地域変化については、全てのシナリオにおいて北大西洋と北太平洋で沈着量の減少に伴い基礎生産が減少した一方、低緯度域ではシナリオによって沈着量が増加する海域があり、基礎生産が増加する傾向にあった。これ等の結果と、昨年度実施した貧酸素化の解析と合わせて、論文を執筆中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は今年度執筆を開始した、将来予測実験における海洋生態系と物質循環に対する人為起源栄養塩流入と気候変動の影響評価に関する論文を投稿する。
また、今年度受理された論文を学会で発表する。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた学会について、コロナウィルス感染対策で参加を見送ったため、旅費を使用することができなかった。
未使用額は、来年度のパソコン購入費と論文の英文校正費、投稿費として使用する予定である。
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