| Project/Area Number |
18H04129
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
見延 庄士郎 北海道大学, 理学研究院, 教授 (70219707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
重光 雅仁 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 研究員 (20511695)
纐纈 慎也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 主任研究員 (30421887)
小埜 恒夫 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主幹研究員 (40371786)
佐々木 克徳 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50604815)
安中 さやか 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 研究員 (80620393)
相田 真希 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), グループリーダー代理 (90463091)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥43,680,000 (Direct Cost: ¥33,600,000、Indirect Cost: ¥10,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2018: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
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| Keywords | 海洋貧酸素化 / 地球温暖化 / 太平洋 / 日本海 / 海洋生態系 / 海洋溶存酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度も昨年度に引き続き、主として過去変動の実態解明、過去変動のメカニズム解明、高信頼度将来予測を実施した。
過去変動の実態解明では、溶存酸素格子データ作成にworld ocean database 2018を用いる変更を行い、試行的に飽和溶存酸素量およびAOUの格子化データの格子化を行った。ARGOデータを用いた解析では海洋中層・深層における塩分・酸素分布変動を推定し循環構造推定と組み合わせることで見掛けの酸素消費量分布見積もり、IUGGなどで発表を行った。すでに作成した表層太平洋のpCO2・全炭酸のデータセットを用いて熱帯域の解析を行い、論文にまとめた。
過去変動のメカニズム解明では、MIROCモデルを用いてインド洋北部の貧酸素領域の酸素濃度が温暖化にどのように応答し、酸素の収支がどのように変わるかを明らかにした。また、物質循環モデルの開発のため、どのような溶存有機物を入れ、どのような生成・分解速度を与えればよいかを観測データで調べた。MIROCの生物地球化学モデルの解析から、現在最適と考えられる酸素循環プロセスのNEMUROへの導入に着手した。新たに構築された海氷海洋結合モデル駆動用データセットJRA55-doが公開されたことに伴い、CORE2データからJRA55-doへ境界データの変更を行い、再実験を実施した。
高信頼度将来予測では、まず深度座標におけるCMIP5データと格子化溶存酸素データの比較を行い、そしてさらに、CMIP5データから北太平洋における溶存酸素濃度の等密度面データを作成し、観測データと比較を行った。その結果、観測で見られたアリューシャン列島南岸の溶存酸素濃度の減少トレンドの再現性はモデルにより大きく異なることが判明した。
また魚類に関する文献調査を進め、貧酸素化の指標となり得る魚類種の抽出を行った。
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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
以下の進捗に照らして、おおむね順調に進展していると判断する。格子化データを作成するための元データとなるWorld Ocean Databaseが2018年に新版となったが、それに対応するプログラム群の修正を行って格子化データを新たに作成した。ARGOデータを用いた解析では、酸素及び栄養塩分布・変動の推定を行っており、成果を取りまとめて報告する段階にある。表層太平洋のpCO2・全炭酸のデータセット解析は、論文にまとめるに至った。数値計算の実行もおおむね計画通り進展している。CMIP5データの解析も、10モデルの解析を深度・密度座標について実行できている。日本沿岸の浅海域において貧酸素化が進行している海域の抽出と、その影響を受けやすい魚類種の抽出が終了し、次年度からの魚類影響に関する解析の準備が全て整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は(1)過去変動の実態解明，(2)過去変動のメカニズム解明，(3)高信頼度将来予測，(4)将来変動メカニズムの解明，(5)魚類への影響評価の研究内容のうち、過去2年度に注力した(1)-(3)に加えて、(4)(5)にも取り組む。
(1)過去の溶存酸素変動の実態解明では、昨年度試行的に格子化データ作成を行った飽和溶存酸素量およびAOUについて、その評価を他のデータと比較して実行する。2000年代の塩分分布を利用した酸素分布、変動についてデータ整備を行い、その成果を公表する。H30年度、H30/R1年度に整備した表層データセットを用いて、北太平洋における表層栄養塩・全炭酸 の季節・経年変動を明らかにする。
(2)過去の溶存酸素変動のメ カニズムについては、溶存酸素を組み込んだCOCO-NEMUROの過去再現実験を1958年～2018年について実施し、海洋中の溶存酸素量と低次生態系の十年規模変動の解析を行う。また、溶存有機物を組み込んだ物質循環モデルを開発し、温暖化時に溶存有機物が溶存酸素にどのような影響を与えるかを明らかにする。
(3)の高信頼度将来予測では、観測データと再現性の良いCMIP5モデルのデータを用いて、等密度面上の溶存酸素変動のメカニズムの解析を行う。
(4)の将来変動メカニズ ムの解明はその準備として、CMIP6モデルデータの収集および下処理を行う。(5)魚類への影響評価では、貧酸素化が進行している東北・北海道沖大陸斜面と西部日本海浅海域における既存資料を用いて、魚類に対する貧酸素影響発現の有無の評価を開始する。
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