2016 Fiscal Year Annual Research Report
チャクチ・ベーリング海における乱流混合の観測研究：生物生産・気候変動への影響評価
Publicly Offered Research
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
16H01596
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
川口 悠介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 研究員 (00554114)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 北極海・チャクチ海 / ベーリング海 / 海洋乱流 / 内部重力波 / 海洋微生物群集 / 植物プランクトン / 多重貫入構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度の主な研究業績について記述する。まず、チャクチ海で2013年に実施した船舶観測（MR13-06）のデータを解析し、物理・生物・化学がそれぞれ密接に関連した結果を論文として報告することができた（Uchimiya et al. 2016）。概要を述べる。太平洋側北極海に位置するチャクチ浅海域において、風による近慣性内部波や強風による直接的な乱流混合を船上で観測した（Kawaguchi et al 2015）。このとき、海底付近のセジメント物質の巻き上がり（resuspension）が発生し、海中を浮遊した栄養塩物質は内部波など中層の混合過程をとおしてさらに上層に位置する有光層の深さにまで持ち上げられる。最終的に、植物プランクトンや海洋微生物群集の繁殖につながったという結果を得ることができた。次年度は、増殖したプランクトンの種類やサイズなどより詳細な繁殖環境・条件を明らかにしたい。
本年度、ベーリング海周辺で得た新しい知見は、ベーリング最北部に位置するベーリング海峡での強い混合の実態解明があげられる。これは、2015年の海洋地球研究船「みらい」北極航海で実施した乱流計観測で示唆された結果である。ベーリング海峡では北太平洋と南方ベーリング海を起源に持つ水が合流しながら北上する。この狭い海峡において、直接乱流観測の結果から、底層において10^-6 W kg-1にもおよぶ乱流エネルギーが計測された。これによって、水塊特性がまったく異なる東西の水塊が無秩序に混合し、新しい特性の水をつくり出す、という事実が明らかとなった。今後は、過去に当該海域で実施した係留系のデータを再検討することで、ベーリング海峡での水塊変質・混合の全容解明を目指す。
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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
本年度は、過去に得られた観測データの整理・再検証を中心に本研究課題を進めた。チャクチ海・ベーリング海、両海域でのデータ解析を遂行し、当初の目的であった乱流混合と生物生産の関係性、そして、当該海域での混合物理メカニズムの一端を明らかにすることができた。このような点から本課題がおおよそ計画通りに進んでいると自己評価する次第である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題における今後の研究計画・方針について記述する。まず、チャクチ陸棚域の混合に関する研究では、風による流れや内部波による混合の結果、増殖した植物プランクトンが実際にどのような種類やサイズを取るのか、またその繁殖の詳しい環境について明らかにしたい。ここでは、連携・協力者であるJAMSTECの西野技術主任・藤原技術研究員の協力を得ながら研究を進める予定である。
ベーリング海の研究では、東西の水塊が北上しながら合流し、底層において多大な乱流エネルギーを持つことが判明した。今後は、過去に同じ海域で2004年に実施されたJAMSTEC係留系の流速・水温・塩分データを詳しく再検証することで、ベーリング水の混合過程の全容解明と北極海下流域への影響を議論する。
これに加えて、H29年度はArCS事業による「みらい」北極航海の計画があり、研究代表者はこれに参加予定である。チャクチ陸棚域・ベーリング海峡付近で海洋観測を実施し、新規データを取得する。
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[Presentation] 西部北極海における高気圧渦・乱流混合の相互作用についての研究2017
Author(s)
Eun Yae Son, Yusuke Kawaguchi, Jae Hun Park, Ho Kyung Ha
Organizer
The 32nd International symposium on Sea of Okhotsk and Sea Ice
Place of Presentation
北海道紋別市、紋別市文化会館
Year and Date
2017-02-20
Int'l Joint Research
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[Presentation] 太平洋側北極海における海洋混合層の乱流混合と鉛直熱輸送の定量的評価2017
Author(s)
Hiroki Takeda、 Yusuke Kawaguchi、 Jun Inoue、 Shigeto Nishino、 Sato Naoki、 Katsuhisa Maeno, Michael Steel,Kristina Colburn
Organizer
The 32nd international symposium on Sea of Okhotsk & Sea Ice
Place of Presentation
北海道紋別市、紋別市文化会館
Year and Date
2017-02-20
Int'l Joint Research
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