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Impacts of atmospheric deposition on marine ecosystems: integration of observation, laboratory experiment and model analysis

Research Project

Project/Area Number 24K03075
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

竹谷 文一  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 (50377785)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関谷 高志  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), 研究員 (00781460)
朱 春茂  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), 研究員 (00807513)
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)
松本 和彦  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), 准研究主任 (50359155)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords大気海洋物質循環 / 沈着 / 大気微量成分 / 西部北太平洋 / 海洋生態系
Outline of Research at the Start

大気から海洋への物質供給は海洋の生物生産に影響を与える重要なプロセスであると近年注目されているが、その評価は進んでいない。本研究では、西部北太平洋亜熱帯をターゲットとし、小笠原父島での通年観測によるエアロゾル粒子・降水の成分の解析により、大気から海洋への物質供給量を把握するとともに、船舶現場観測による培養実験を行う。観測・実験結果に基づく大気化学輸送モデル/海洋生態系モデルの改良・モデル結合実験を実施し、新たに考察に加えられた大気物質が駆動する海洋生態系・物質循環、二酸化炭素吸収能の変化などの地球システムの素過程理解・影響評価に資する知見を得る。

Outline of Annual Research Achievements

貧栄養海域である西部北太平洋亜熱帯において大気中のエアロゾルおよび雨中の窒素・リン・鉄・銅などの海域への供給量の季節変化や発生源の把握のため、局所発生源の小さい離島(小笠原諸島父島)の定点通年観測を9月から開始した。父島観測拠点では微小および粗大粒子のサイズ分画したエアロゾル粒子採取用のエアサンプラーおよび雨採取用の自動雨サンプラーを設置し、一週間積算でのサンプリングを開始した。また、ブラックカーボン濃度連続計測装置を設置し、燃焼由来物質のデータの取得も行った。並行して、数値モデル解析のための改良進めた。研究船「みらい」による洋上観測(2025年1-2月)において、亜熱帯のおよび熱帯の海水を用いて表層海水を用いた基礎生産測定を行うとともにおよび小笠原諸島父島で取得した雨を添加する雨添加による基礎生産の変化を見積もる実験も実施した。
小笠原諸島父島での2024年9月から12月まで3か月分のサンプルおよび連続計測データの解析を行った結果、ブラックカーボン濃度は9-10月は低く、11-12月に濃度上昇するケースが見受けられた。後方流跡線解析から、この濃度上昇はアジア大陸由来の気塊の影響を強く受けていることが判明し、大陸からの輸送の季節性の一片を捉えることができた。エアロゾル粒子の窒素化合物およびリン酸濃度の取得にも成功し、その濃度はブラックカーボン粒子と同様に11-12月傾向を示した。雨水中の窒素化合物およびリン酸濃度も同様に測定したが、9-12月の間でエアロゾルとは傾向は一致しなかった。海洋への供給量を暫定的に推定したところ、9-10月の窒素栄養塩は湿性沈着による供給が支配的で、11-12月になると乾性沈着の影響が出てくる結果が得られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた観測を無事に開始でき、サンプルの分析も順調に行えているため。

Strategy for Future Research Activity

父島での観測を継続しつつ、通年での観測データ取得を行う。並行して改良された数値モデル計算を行い、父島で取得した様々な観測データとの比較を通して、データ再現性を確認する。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2024-04-11   Modified: 2025-12-26  

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