| 研究領域 | マクロ沿岸海洋学：陸域から外洋におよぶ物質動態の統合的シミュレーション |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05206
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10322273)
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| 研究分担者 |
遠藤 貴洋 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10422362)
張 勁 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (20301822)
吉江 直樹 愛媛大学, 先端研究・学術推進機構先端研究高度支援室, 准教授 (50374640)
小針 統 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 教授 (60336328)
仁科 文子 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (80311885)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-16 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
132,860千円 (直接経費: 102,200千円、間接経費: 30,660千円)
2024年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2023年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2022年度: 58,890千円 (直接経費: 45,300千円、間接経費: 13,590千円)
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| キーワード | 黒潮流域 / 東シナ海 / 鹿児島湾 / 係留観測 / 栄養塩輸送 / 沿岸域 / 双方向物質輸送 / 海水交換 / 植物プランクトン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
黒潮はルソン島東部の源流域から関東南部までの2000㎞以上にわたる長い流路において、南シナ海、東シナ海、日本南岸などの沿岸域に影響を与えると同時に、これらの沿岸域からの影響を受けている。本研究では、東シナ海と九州周辺海域で複数の長期係留観測を行い、黒潮と沿岸域との双方向の海水交換の実態を把握する。また、係留観測期間中に塩分・栄養塩・生物粒子の複数の面的な観測を行い、流速データと合わせて、塩分と栄養物質の輸送量を見積もる。さらに、化学トレーサーと数値モデルを利用して、陸起源と外洋起源栄養物質の割合を算出し、「沿岸海洋の生物生産を支える栄養物質供給において陸域と外洋のどちらが支配的か」を考察する。
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| 研究実績の概要 |
2022年7月に長崎大学水産学部練習船・長崎丸を利用して東シナ海陸棚縁辺域において観測を行った。その結果、外部陸棚上で観測された低酸素水塊の形成に、内部・中央陸棚起源の低酸素水が最大2割寄与していることが明らかとなった。また、自作ドライチャンバーに連結したラドン検出器RAD7を用いて、海底湧水の指標となる222Rnを計測し、海底直上0.3mの海水中222Rn濃度が海底5mの海水と比べて1桁高いことが示された。
また、黒潮上流域を対象として、高分解能沿岸海洋モデルを用いた粒子追跡実験によって沿岸域および黒潮域への水塊輸送過程を再現した。その結果、①トカラ海域の沿岸水移流量が大きいこと、②沿岸域から移流する動物プランクトンは黒潮域の現存量に貢献すること、③この沿岸水移流は回遊性魚類の仔稚魚輸送や餌環境にも影響すること、が分かった。また、河川起源栄養塩と黒潮起源栄養塩を分離する数値生態系モデルを用いて、東シナ海における200m等深線を横切る生物粒子を支える栄養塩を求め、その大部分は黒潮起源であることが分かった。
以上の研究活動と並行して、次年度以降の観測で使用する、海底設置型超音波式流速計（TRBM-ADCP）ならびに乱流微細構造プロファイラー（VMP-250）を調達した。また、次年度に実施する、海底設置型超音波流速分布計の回収・再設置およびCTD観測、乱流観測などの観測計画を検討・作成し、係留観測網の具体的な配置を決定した。さらに、得られた流速・乱流データから、黒潮流域と沿岸域の間に存在する栄養物質の輸送量、ならびに、両海域の基礎生産に対する陸起源栄養塩と外洋起源栄養塩の寄与を評価するため、栄養塩、生物起源粒子、植物・動物プランクトンなど低次生態系項目に関する観測計画の立案・調整、栄養塩濃度分析装置の拡張・整備を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
次年度以降の観測に使用する機器の調達と準備、ならびに、観測で利用する船舶（かごしま丸と長崎丸）との航海計画の打ち合わせが順調に進んだことに加えて、係留観測点の決定に底引き網漁を行う水産会社の協力が得られ、通年観測の目処が立ったためである。
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| 今後の研究の推進方策 |
5月に、東シナ海陸棚上の水深約150mの等深線に沿って海底設置型超音波式流速計（TRBM-ADCP）を5台設置する。中国底引網漁の実施海域に設置する2台は7月に回収し、残る3台は11月に回収後、再設置して通年観測を行う。これら係留観測点の周辺で、乱流微細構造プロファイラー（VMP-250）による乱流計測、CTD観測、採水、プランクトン採集からなる面的観測を実施する。CTDシステムにLowered ADCPとbiogeochemicalセンサー群を取り付け、海面から海底付近までの流向・流速の高解像度分布を得ると同時に、栄養塩濃度と懸濁粒子のサイズを測定する。B02班では、これまでの研究成果に基づき、東アジア海域では、黒潮水・沿岸水の相互作用が海洋生態系の生物生産力を増大させているという仮説を提案している。この仮説を検証するため、東シナ海黒潮域をモデル海域とし、①遺伝子による沿岸域および黒潮域の生物地理区分、②沿岸水・黒潮水移流に伴う動物プランクトン現存量および生産力の変化について、海洋観測と標本解析により解明する。また、日本南岸海域を対象とする数値生態系モデルの構築を継続する。
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