太平洋赤道域における海洋ＣＯ２の長期変動メカニズムに関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22310017
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 石井 雅男 気象庁気象研究所, 地球化学研究部, 室長 (70354553)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 亨 一般財団法人日本水路協会(海洋情報研究センター), 研究開発部, 部長 (10360736) ; 笹野 大輔 気象庁気象研究所, 地球化学研究部, 研究官 (10462524) ; 小杉 如央 気象庁気象研究所, 地球化学研究部, 研究官 (20553168)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: 海洋酸性化 / 太平洋 / 熱帯 / 二酸化炭素 / 全炭酸濃度 / 全アルカリ度 / 国際研究者交流（アメリカ合衆国） / 国際情報交換（アメリカ合衆国、カナダ）

Research Abstract

１．電量滴定装置の滴定終点付近のパルス電流を変更することで、1%CO2標準ガスによる繰返し測定では、0.03%以下の高い繰返し精度を達成し、性能を向上させることができた。
２．学術研究船白鳳丸KH11-10・KH12-1両航海により、太平洋熱帯域と南北太平洋亜熱帯域の広域で行った観測の結果をまとめ、全炭酸濃度、全アルカリ度、酸素センサーによる酸素濃度の鉛直分布および大気・海洋表面水のCO2分圧の水平分布のデータセットを作成した。
３．太平洋内部の炭酸系・化学データベースPACIFICAの系統誤差補正済みデータベースを作成した。これを使って、太平洋の西部熱帯域や亜熱帯域の海洋表層で全アルカリ度に長期変化がないことを立証した。この結果をSOCATv1.5の海洋表層CO2分圧データと組み合わせて炭酸系計算を行い、サンゴ礁が発達した生物多様性の宝庫である太平洋西部熱帯域において、海洋表層の全炭酸濃度の平均速度+0.77micro-mol/kgの顕著な増加と、それに伴う海洋酸性化の進行を立証した。
４．赤道潜流内の全炭酸濃度の過去約15年間の変化を評価し、亜熱帯域表層が起源のポテンシャル密度25.5より上層では、人為起源CO2の蓄積によって、全炭酸濃度が+0.41～+0.62 micro-mol/kgの範囲で増加していることが分かった。このことから、亜熱帯域で大気から海洋に吸収された人為起源CO2の海洋循環による熱帯域への輸送が、熱帯域における全炭酸濃度増加と海洋酸性化に強く影響していることが分かった。
５．プリンストン大学のK. Rodgers博士らの協力により、２．の観測結果と海洋物質循環の数値予測モデルの結果を比較した。数値モデルの結果は、熱帯域のCO2増加メカニズムに関する３．及び４．の仮説と整合した。しかし、数値モデルは赤道域の海洋CO2増加速度を過大評価していると考えられた。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Decrease of dissolved oxygen after the mid-1980s in the western North Pacific subtropical gyre along the 137°E repeat section. (2012)
  • Author(s): Takatani, Y., D. Sasano, T. Nakano, T. Midorikawa, M. Ishii
  • Journal Title: Global Biogeochemical Cycles Volume: 26 Pages: -
  • DOI: 10.1029/2011GB004227
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent deceleration of oceanic pCO2 increase in the western North Pacific in winter. (2012)
  • Author(s): Midorikawa, T., M. Ishii, N. Kosugi, D. Sasano, T. Nakano, S. Saito, N. Sakamoto, H. Nakano, H. Y. Inoue
  • Journal Title: Geophyical Research Letters Volume: 39 Pages: -
  • DOI: 10.1029/2012GL051665
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Oxygen Decrease with Bidecadal Oscillations in the Northwestern Pacific (2013)
  • Author(s): D. Sasano, Y. Takatani, N. Kosugi, Y. Takatani, N. Kosugi, T. Nakano, T. Midorikawa, M. Ishii
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
  • Year and Date: 20130604-20130606
• [Presentation] Long-term variability of sea-air CO2 flux distribution over the global ocean analyzed by JMA (2013)
  • Author(s): Iida, Y., A. Kojima, K. Enyo, Y.Takatani, T. Nakano, N. Kosugi, D. Sasano, M. Ishii, T. Midorikawa
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
  • Year and Date: 20130604-20130606
• [Presentation] Slowdown of ocean acidification in the subtropical western North Pacific due to ocean circulation change. (2012)
  • Author(s): Enyo, K., T. Nakano, Y. Takatani, Y. Iida, A. Kojima, N. Kosugi, D. Sasano, M. Ishii, T. Midorikawa
  • Organizer: Third Symposium the Ocean in a Hgh-CO2 World
  • Place of Presentation: モントレー（アメリカ）
  • Year and Date: 20120923-20120924
• [Presentation] Decadal trend of acidification in the North Pacific subtropical mode water and its connection with climate variability. (2012)
  • Author(s): Kosugi, N., D. Sasano, M. Ishii, K. Enyo, T. Nakano, T. Midorikawa
  • Organizer: Third Symposium the Ocean in a Hgh-CO2 World
  • Place of Presentation: モントレー（アメリカ）
  • Year and Date: 20120923-20120924
• [Presentation] Comparison with carbon data syntheses in the Pacific Ocean. (2012)
  • Author(s): Suzuki, T., M. Ishii, T. Ono, T. Kawano, M. Wakita, L. Miller, A. Murata, K. Sasaki, J. Christian, R. M. Key
  • Organizer: Third Symposium the Ocean in a Hgh-CO2 World
  • Place of Presentation: モントレー（アメリカ）
  • Year and Date: 20120923-20120924
• [Presentation] Oxygen decrease in the western Pacific along 165°E. (2012)
  • Author(s): Sasano, D., M. Ishii, T. Midorikawa, Y. Takatani, T. Nakano, T. Tokieda, H. Kamiya
  • Organizer: 2nd International Symposium Effects of Climate Change on the World’s Oceans
  • Place of Presentation: 麗水(韓国）
  • Year and Date: 20120514-20120518
• [Presentation] An overview of the ocean CO2 increase in the western North Pacific subtropical and tropical zones.
  • Author(s): Ishii, M., T. Midorikawa, D. Sasano, N. Kosugi, T. Nakano, H. Y. Inoue
  • Organizer: 2nd International Symposium Effects of Climate Change on the World’s Oceans
  • Place of Presentation: 麗水（韓国）
  • Invited
• [Presentation] Decadal change in the rate of ocean acidification in the western Pacific equatorial zone.
  • Author(s): Ishii, M., N. Kosugi, D. Sasano, K. Enyo, S. Saito, T. Nakano, T. Midorikawa, H. Y. Inoue
  • Organizer: Third Symposium the Ocean in a Hgh-CO2 World
  • Place of Presentation: モントレー（アメリカ）
• [Presentation] An acidification in the North Pacific subtropical mode water and its relation with climate variability.
  • Author(s): Kosugi, N., D. Sasano, M. Ishii, K. Enyo, T. Nakano, T. Midoriakwa
  • Organizer: PICES 2012 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 広島市
• [Presentation] 北太平洋西部亜熱帯域・熱帯域における海洋酸性化動向について
  • Author(s): 石井雅男, 笹野大輔, 小杉如央, 延与和敬, 中野俊也, 緑川貴, 吉川久幸
  • Organizer: 東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム「ﾊﾞｲｵﾐﾈﾗﾘｾﾞｰｼｮﾝと石灰化－遺伝子から地球環境まで―」
  • Place of Presentation: 柏市
  • Invited
• [Presentation] 白鳳丸KH11-10航海で観測された南半球亜熱帯域における海水中pCO2/pO2の日周変動について
  • Author(s): 小杉如央, 笹野大輔, 石井雅男, 吉川久幸
  • Organizer: 第18回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 朝倉市
• [Presentation] Hydrographic and hydrochemical time-series observations along 137°E and 165°E sections by the Japan Meteorological Agency (JMA).
  • Author(s): Takatani, Y., M. Ishii
  • Organizer: An international time-series methods workshop
  • Place of Presentation: ハミルトン（バミューダ）
  • Invited
• [Presentation] Re-emergence of anthropogenic carbon and pacific warm pool acidification.
  • Author(s): Rodgers, K. B., M. Ishii, D. Iudicone, O. Aumont, M. C. Long
  • Organizer: PICES 2012 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 広島市
• [Presentation] Recent slowdown of wintertime oceanic pCO2 increase in the western North Pacific.
  • Author(s): Nakano, T., T. Midorikawa, T. Kitamura, Y.Takatani, K. Enyo, M. Ishii, H. Y. Inoue
  • Organizer: PICES 2012 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 広島市
• [Presentation] Decrease of dissolved oxygen due to warming and other factors in the western North Pacific
  • Author(s): Takatani, Y., D. Sasano, T. Nakano, T. Midorikawa, M. Ishii
  • Organizer: PICES 2012 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 広島市
• [Presentation] PACIFICA: Pacific Ocean Interior Carbon Data Synthesis.
  • Author(s): Suzuki, T., M. Ishii, T. Ono, T. Kawano, M. Wakita, L. A. Miller, A. Murata, K. Sasaki, J. Christian, R. M. Key
  • Organizer: PICES 2012 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 広島市
• [Presentation] Ocean acidification in the tropical pacific from below
  • Author(s): M. Ishii, D. Sasano, N. Kosugi, H. Y. Inoue, K. B. Rodgers, D. Iudicone, H. Nakano, M. C. Long, J. Kleypas
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
• [Presentation] Spatial and temporal variability of ocean acidification in the interior western North Pacific
  • Author(s): N. Kosugi, D. Sasano, M. Ishii, K. Enyo, Y. Iida
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
• [Presentation] Large changes in seasonality of the surface ocean carbon cycle under anthropogenic climate change
  • Author(s): Rodgers, K., M. Ishii, T. Froelicher, D. Iudicone, Y. Plancherel, O. Aumont, L. Bopp, J. P. Dunne, T. Gorgues, A. Gnanadesikan, M. Kawamiya, H. Okajima, R. Wanninkhof
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
• [Presentation] The oceanic accumulation of anthropogenic CO2 since the mid 1990s
  • Author(s): Gruber, N., D. Clement, T.Tanhua, M. Ishii, R. Key, K. Rodgers, R. A. Feely, R. Wanninkhof, C. Sabine, S. van Heuven, M. Hoppema, F. Perez, C. Le Monaco, S. Lauvset
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
• [Presentation] GLODAPv2 – a global and quality controlled ocean biogeochemical data product
  • Author(s): Lauvset, S. K., R. Key, A. Olsen, T. Tanhua, M. Hoppema, S. Jutterstroum, R. Steinfeldt, E. Jeansson, A. Kozyr, B. Pfeil, T. Suzuki, M. Ishii
  • Organizer: 9th International Carbon Dioxide Conference
  • Place of Presentation: 北京（中国）
• [Book] 図説 地球環境 (2013)
  • Author(s): 石井雅男（分担執筆）
  • Total Pages: 未定
  • Publisher: 朝倉書店