河口沿岸域の二酸化炭素ガス交換の再評価

• 研究課題/領域番号: 17710010
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡邉 敦 名古屋大学, 地球水循環研究センター, 特任准教授 (00378001)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 二酸化炭素 / 溶解度 / ガス交換 / 海水 / 淡水 / 全炭酸 / 全炭素

研究概要

昨年度問題があった溶解度測定装置の密閉性を解消し、正確さ(accuracy)・繰り返し精度(precision)ともに信頼性のある溶解度データが得られるようになった。この装置を用いて純水、汽水、海水および人工的に調製した汽水について、溶解度を測定した。溶解度は、イオン相互作用を考慮したモデルによって、良く説明されうることがわかった。
また同溶液に、同一条件で既知のCO_2分圧を持つガス(空気ベース)を平衡化させ、そのガス交換速度を計測した。ガス交換速度は溶液の組成で差が見られたが、有意な傾向は認められなかった。この原因のーつに、ガス平衡化の再現性が低いことが考えられる。装置の改良と実験データの補強が必要である。
実フィールドでの溶液の組成とガス交換速度を測定するため、宍道湖・中海(島根県・鳥取県)での観測をおこなった。ガス交換速度の計測には、物理的方法(チャンバー法)と化学的方法(酸素同位体法)を併用し、比較をおこなった。また溶液の組成以外にガス交換に影響を及ぼす流体の乱流状態を計測するため、三次元乱流計測も実施した。現在結果を解析中で、現場のガス交換に溶液組成が及ぼす影響が評価されることが期待される。ただし、現場でのガス交換速度の計測は、溶解度測定と比べ、未だ大きな不確実さを持っており、今後ガス交換速度をより精密に測定する手法の開発、およびガス交換速度を適切に表現するモデルの改良が必要と考えられる。