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北極海の急激な海氷減少に直面するアイスアルジーの運命

研究課題

研究課題/領域番号 18H03368
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

渡邉 英嗣  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 副主任研究員 (50722550)

研究分担者 伊東 素代  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 副主任研究員 (60373453)
小野寺 丈尚太郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 主任研究員 (50467859)
鈴木 淳  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (60344199)
田中 裕一郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究部門長 (50357456)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードアイスアルジー / 海氷減少 / セディメントトラップ / 生態系モデリング
研究成果の概要

海氷底面(海水との境界面)に生息する珪藻類(アイスアルジー)に着目し、北極海における生息分布や基礎生産量の季節~数十年スケール変動および炭素循環における役割を調べた。生物由来粒子を通年で捉えるセディメントトラップを含む様々な測器で構成された多項目係留系を太平洋側北極海に位置するノースウィンド深海平原で設置・回収し、時系列観測データの解析を進めた。また北極海研究の国際的な枠組みであるFAMOSプロジェクトに参加している世界各国の海氷海洋生態系モデルで計算された年々変動実験結果(1979-2018年)を相互比較することで、アイスアルジー基礎生産量の時空間変動特性を不確定性も含めて明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題では、氷厚計・流向流速計・セディメントトラップを1つの係留系に装着し、海氷特性や直下の海流、有機物粒子としての沈降量の情報も同時に取得する世界的にも最先端でユニークな試みを実施することができた。またモデル間相互比較によってアイスアルジー基礎生産量の不確定性を定量的に評価し、長期変動も含めて信頼性の高い知見を導出した。この取り組みは北極海生態系モデリングを黎明期から成熟期に導くとともに、陸・海・空を結合させた地球システムモデルの改良、および社会的に注目されている温暖化実験の精度向上にもつながるものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 14件)

  • [国際共同研究] University of Tasmania(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of Ocean Science(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Alaska Fairbanks(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Alaska Fairbanks/University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria/Institute of Ocean Science(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Tasmania(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Alaska Fairbanks/University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria/Institute of Ocean Science(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Status and trends of Arctic Ocean environmental change and its impacts on marine biogeochemistry: Findings from the ArCS project2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Takashi、Nishino Shigeto、Fujiwara Amane、Onodera Jonaotaro、Yamamoto-Kawai Michiyo、Mizobata Kohei、Fukamachi Yasushi、Watanabe Eiji
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 27 ページ: 100639-100639

    • DOI

      10.1016/j.polar.2021.100639

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-model intercomparison of the pan-Arctic ice-algal productivity on seasonal, interannual, and decadal timescales2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 124 号: 12 ページ: 9053-9084

    • DOI

      10.1029/2019jc015100

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Modeling studies on pan-Arctic ice-algal productivity: Present status and future projection2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union-American Geophysical Union (JpGU-AGU) Joint Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of oceanographic condition to transportation of biosiliceous particles in the Pacific side of the Arctic Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Onodera, J., E. Watanabe, S. Kimura, K. Mizobata, Y. Tanaka, and N. Harada
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union-American Geophysical Union (JpGU-AGU) Joint Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Introduction of the Ice Algae Model Intercomparison Project phase 2 (IAMIP2)2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashida, H., M. Jin, N. S. Steiner, N. C. Swart, E. Watanabe, R. Fiedler, A. M. Hogg, A. E. Kiss, R. J. Matear, and P. G. Strutton
    • 学会等名
      Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR) Open Science Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Introduction of the Ice Algae Model Intercomparison Project phase 2 (IAMIP2)2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashida, H., M. Jin, N. S. Steiner, N. C. Swart, E. Watanabe, R. Fiedler, A. M. Hogg, A. E. Kiss, R. J. Matear, and P. G. Strutton
    • 学会等名
      Arctic Change 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-model intercomparison of the pan-Arctic ice-algal productivity on seasonal, interannual, and decadal timescales2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling study on resuspended particle transport in the western Arctic Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., and J. Onodera
    • 学会等名
      Sixth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-6) Online Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-model intercomparison of ice-algal productivity in the Arctic Ocean on seasonal, interannual, and decadal timescales2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      Arctic Science Summit Week Science Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAMOS multi-model intercomparison of the pan-Arctic ice algal productivity on seasonal and decadal timescales2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      Integrated Marine Biosphere Research (IMBeR) Open Science Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAMOS multi-model intercomparison of ice-algal productivity in the Arctic Ocean on seasonal, interannual, and decadal timescales2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      International Glaciological Society (IGS) Sea Ice Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極海におけるアイスアルジー基礎生産量のモデル間相互比較2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉 英嗣, M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Perspective from FAMOS multi-model intercomparison of ice algal productivity2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      Japan - U.S. Arctic Science Collaboration Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-model intercomparison of ice algal productivity on the Arctic sub-region scales2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      Forum for Arctic Modeling and Observational Synthesis (FAMOS) Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAMOS multi-model intercomparison of ice algal productivity on the Arctic sub-region scales2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      Pacific Arctic Group (PAG) Science Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sea ice-ocean modeling study collaborated with the western Arctic sediment trap2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      POLAR 2018 SCAR/IASC Open Science Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAMOS multi-model intercomparison of the pan-Arctic ice algal productivity on seasonal and decadal timescales2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., M. Jin, H. Hayashida, J. Zhang, and N. Steiner
    • 学会等名
      America Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lateral advection of biogenic particles in the southwestern Canada Basin, Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      小野寺 丈尚太郎,渡邉 英嗣,溝端 浩平,田中 裕一郎,伊東 素代,原田 尚美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会 (JpGU)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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