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ブルーカーボン生態系モデルの構築と都市浅海域における炭素貯留・隔離機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K04409
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2018-2021)

研究代表者

相馬 明郎  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80601096)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード生態系モデル / 炭素隔離 / ブルーカーボン / 炭酸平衡系 / 都市沿岸域 / 浮遊系 / 底生系 / 気候変動 / 炭素貯留 / 浮遊生態系 / 底生生態系 / 沿岸海域 / 炭酸平衡 / 堆積物 / 炭酸化学理論 / 炭素貯留・隔離
研究成果の概要

都市沿岸域が持つ気候変動緩和機能を、大気-海洋-堆積物に渡る大気-海洋間のCO2ガス交換、吸収した溶存無機炭素の生物生産による有機物・炭酸カルシウムへの固定、固定化された炭素の堆積物への貯留という一連の過程から明らかにし、予測・評価する数理生態系モデルを構築した。本モデルは、浮遊系-底生系結合、動・植物プランクトン、底生動物間の食物網、(3)地球生物化学過程、(4)炭酸平衡系、(5)輸送過程といった機構を統合し、東京湾に適用し、検証を行った。本モデルの解析から、現状から将来にわたる東京湾での気候変動緩和機能の変化とその要因が、生物・化学・物理過程の関係性から明らかにされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブルーカーボン研究の多くが、炭素に関する実測値から物質収支あるいは統計手法による観測データ解析で気候変動緩和能を予測・評価するのに対し、本研究にて開発したブルーカーボン生態系モデルは,栄養塩-酸素-生物間の生態系網に加え、炭酸平衡系のメカニズムを導入し,これらについて,現地観測値と整合性を検証したモデルであり,現象の理解と予測精度を大きく進展させたものである。また,本モデルは,生物回復と水質改善の評価・予測機能も可能であり,生物回復,水質改善,気候変動緩和という生態系の持つ3機能を俯瞰的に視座し,沿岸浅海域の管理方針を決定に資するコミュニケーションプラットホームにもなり得る。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 東京湾における気候変動緩和機能の将来予測 ―海洋酸性化の影響を考慮した内湾複合生態系モデルによる解析―2023

    • 著者名/発表者名
      大町 佳史,相馬 明郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 17 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-17154

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生態系モデルを用いた播磨灘における貧栄養化対策の評価―河川,大阪湾,二枚貝に関わる施策の効果とそのメカニズム―2023

    • 著者名/発表者名
      古川 桃子アンナ,相馬 明郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 17 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-17153

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋生物のpH依存性が炭素吸収・固定・貯留機能に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      大町 佳史, 相馬 明郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_901-I_906

    • DOI

      10.2208/kaigan.78.2_I_901

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling the life cycle of four types of phytoplankton and their bloom mechanisms in a benthic-pelagic coupled ecosystem2022

    • 著者名/発表者名
      Akio Sohma, Riku Imada, Tetsuya Nishikawa, Hisashi Shibuki
    • 雑誌名

      Ecological modelling

      巻: 467 ページ: 1-37

    • DOI

      10.1016/j.ecolmodel.2022.109882

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 都市沿岸域の生態系機能-目指す姿を数理モデルで考える-2020

    • 著者名/発表者名
      相馬 明郎
    • 雑誌名

      環境アセスメント学会誌

      巻: 18 号: 1 ページ: 33-38

    • DOI

      10.20714/jsia.18.1_33

    • NAID

      130007807150

    • ISSN
      1348-1819, 2424-2268
    • 年月日
      2020-02-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] パネルディスカッション 「湾岸未来都市のあるべき環境像を模索する」2020

    • 著者名/発表者名
      重松 孝昌、川久保 俊、柳 憲一郎、嘉名 光市、相馬 明郎、佐々木 裕也、川岸 啓人
    • 雑誌名

      環境アセスメント学会誌

      巻: 18 号: 1 ページ: 39-49

    • DOI

      10.20714/jsia.18.1_39

    • NAID

      130007807152

    • ISSN
      1348-1819, 2424-2268
    • 年月日
      2020-02-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] マングローブ・海草複合生態系による気候変動緩和のメカニズム~数理モデル解析~2020

    • 著者名/発表者名
      相馬 明郎, 小西 颯人, 戸田 慎治, 名倉 亮太, 渋木 尚, 茂木 博匡, 桑江 朝比呂
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_961-I_966

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_961

    • NAID

      130007936016

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling a coastal ecosystem to estimate climate change mitigation and a model demonstration in Tokyo Bay2018

    • 著者名/発表者名
      Akio Sohma,Hisashi Shibuki, Fumiyuki Nakajima, Atsushi Kubo, Tomohiro Kuwae
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 384 ページ: 261-289

    • DOI

      10.1016/j.ecolmodel.2018.04.019

    • NAID

      120006534918

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019816

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 東京湾河口域における大気-海洋間CO<sub>2</sub>フラックスの通年変化とその要因 ~炭酸化学理論を組込んだ生態系モデルによる解析~2018

    • 著者名/発表者名
      相馬 明郎, 中居 瑞貴, 久保 篤史, 桑江 朝比呂
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74 号: 2 ページ: I_1267-I_1272

    • DOI

      10.2208/kaigan.74.I_1267

    • NAID

      130007503955

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 東京湾における海底溶存酸素濃度の経年変化とその要因 ~生態系モデル解析~2018

    • 著者名/発表者名
      相馬 明郎, 春田 拓郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74 号: 2 ページ: I_1273-I_1278

    • DOI

      10.2208/kaigan.74.I_1273

    • NAID

      130007503958

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 豊かな海と気候変動緩和の両得に資する大阪湾・播磨灘生態系モデルの開発2023

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎・森井裕・佐藤達明・渋木尚
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会 2023年11月 土木学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マングローブ生態系における日スケールの炭素動態とメカニズム-数理生態系モデル による解析2023

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎, 両國彰人, 渋木尚, 桑江朝比呂
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会 2023年11月 土木学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Ecopath with Ecosimモデルによる大阪湾カタクチイワシ資源の栄養塩応答の解析2023

    • 著者名/発表者名
      岡耕平, 相馬明郎
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会 2023年11月 土木学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東京湾での気候変動緩和と豊かな海再生-大気・水・堆積物を巡るこれまでとこれから2023

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      第23回東京湾シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 沿岸生態系のデータサイエンスープロセスモデルの変遷と統計モデルの展望ー2023

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      第26回日本水環境学会シンポジウム 2023年09月 日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 貧酸素化に伴う有機物無機化の変化が炭素吸収・貯留機能に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      石塚航大, 相馬明郎
    • 学会等名
      2022年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動がマングローブ・海草・サンゴ複合生態系の炭素吸収・固定・貯留機能に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      荒木隆希,相馬明郎
    • 学会等名
      2022年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of benthic biochemical processes on air-sea CO2 flux2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Sohma, Daichi Okada
    • 学会等名
      ECSA 58 - EMECS 13: Estuaries and coastal seas in the Anthropocene - Structure, functions, services and management conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Momoko Annna Furukawa, Akio Sohma2021

    • 著者名/発表者名
      Ecosystem model study on the cause of oligotrophication in Harima-nada sea -the effect on nutrient concentration by rivers, bivalves and surrounding sea
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference Online 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 播磨灘の貧栄養化と豊かな海-生態系ネットワークからの探求2021

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      水産海洋地域研究集会「第2回東部瀬戸内海研究集会」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 播磨灘の貧栄養化と豊かな海ー数理生態系モデルから見た世界ー2021

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      第24回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴ・海草・マングローブ複合生態系の気候変動緩和機能とサンゴの役割2021

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎, 戸田慎治, 渋木尚, 茂木博匡, 桑江朝比呂
    • 学会等名
      第68回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋酸性化による生物代謝の変化が炭素吸収・固定・貯留機能に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      大町佳史, 相馬明郎
    • 学会等名
      海洋理工学会 令和 3 年(2021 年)度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マングローブ- 海草生態系の気候変動の緩和と河川水質の関係性2021

    • 著者名/発表者名
      両國 彰人, 相馬 明郎
    • 学会等名
      海洋理工学会 令和 3 年(2021 年)度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 河川・大阪湾から流入する無機態窒素量と二枚貝の現存量の変化が播磨灘における貧栄養化に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      古川桃子アンナ, 相馬明郎
    • 学会等名
      2021年度土木学会関西支部年次学術講演会(優秀発表賞)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋生物のpH依存性が 炭素吸収・固定・貯留機能に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      大町佳史, 相馬明郎
    • 学会等名
      2021年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 河川水質が マングローブ・海草複合生態系の 炭素吸収・固定・貯留機能に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      両國彰人, 相馬明郎
    • 学会等名
      2021年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マングローブ-干潟ー海草生態系における気候変動緩和機能の解析2020

    • 著者名/発表者名
      名倉亮太,相馬明郎
    • 学会等名
      令和2年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 食物網モデルを用いた大阪湾・播磨灘におけるイカナゴ資源の変動解析2020

    • 著者名/発表者名
      葛原滉大, 相馬明郎
    • 学会等名
      令和2年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 底生生態系が大気-海洋間のCO2吸収・放出に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      岡田大知,相馬明郎
    • 学会等名
      2019年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 数理モデルを用いた海草生態系による気候変動緩和とそのメカニズム解明の試み2019

    • 著者名/発表者名
      戸田慎治,相馬明郎
    • 学会等名
      2019年度土木学会関西支部年次学術講演会 2019年05月
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 東京湾の環境の変遷2019

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎,八木宏,高山百合子
    • 学会等名
      比較沿岸環境工学に基づく今後の大阪湾研究に関する調査研究委員会講習会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modelling the life cycles of harmful diatoms and its application to the benthic-pelagic coupled ecosystem model, to reveal the mechanisms of the bleaching in aquacultured nori2019

    • 著者名/発表者名
      Akio SOHMA, Riku IMADA, Tetsuya NISHIKAWA, Hisashi SHIBUKI
    • 学会等名
      The International Society for Ecological Modelling, Global Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東京湾における底生生態系が大気-海洋間 CO2フラックスに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      岡田大知,相馬明郎
    • 学会等名
      令和元年度海洋理工学会度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜熱帯海草生態系の気候変動緩和機能とメカニズム解明の試み2019

    • 著者名/発表者名
      戸田慎治,相馬明郎,渋木 尚,茂木博匡,桑江朝比呂
    • 学会等名
      令和元年度海洋理工学会度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 沿岸生態系がもたらす”豊かな海”と”気候変動緩和”の両得2018

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      SDGs Tech Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生態系の数理モデル化のこれまでとこれから2018

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      生態系工学研究会H30年度第2回RACES セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素吸収・隔離・貯留機能の評価を目的としたマングローブ生態系モデル開発の試み2018

    • 著者名/発表者名
      小西颯人,相馬明郎,渋木尚,豊田健志,茂木博匡,桑江朝比呂
    • 学会等名
      海洋理工学会平成30年度秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The estimation of CO2 flux in Japanese coastal ecosystems using a numerical model2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotada Moki, Akio Sohma, Hisashi Shibuki, Kenji Toyoda, Anirban Akhand, Kenta Watanabe, Tatsuki Tokoro, Tomomi Inoue, Hiroya Yamano, Masayuki Banno, Yasuyuki Nakagawa, Hiroyuki Matsuda, Tomohiro Kuawe
    • 学会等名
      第34回個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理モデリングと沿岸環境問題の関係性~その変遷と展望~2018

    • 著者名/発表者名
      相馬明郎
    • 学会等名
      第54回水工学に関する夏期研修会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マングローブ生態系プロトタイプモデルによる炭素吸収・貯留・隔離機能の推定2018

    • 著者名/発表者名
      小西颯人,相馬明郎
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 東京湾における炭素貯留・隔離機能と一次生産の関係性~生態系モデルによる解析~2018

    • 著者名/発表者名
      宮田侑真,相馬明郎
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大阪湾・播磨灘生態系における栄養段階構造と流入負荷増減の影響~モデル解析~2018

    • 著者名/発表者名
      関崇史,相馬明郎
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The estimation of CO2 flux in subtropical coastal ecosystems using a numerical model2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotada MOKI, Akio SOHMA, Hisashi SHIBUKI, Kenji TOYODA, Anirban AKHAND, Kenta WATANABE, Tatsuki TOKORO, Tomomi INOUE, Hiroya YAMANO, Masayuki BANNO, Yasuyuki NAKAGAWA, Hiroyuki MATSUDA, Tomohiro KUAWE
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Blue Carbon in Shallow Coastal Ecosystems, Carbon Dynamics, Policy, and Implementation.,Chapter 11: "CO2 Uptake in the Shallow Coastal Ecosystems Affected by Anthropogenic Impacts."2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kuwae, Jota Kanda, Atsushi Kubo, Fumiyuki Nakajima, Hiroshi Ogawa, Akio Sohma, Masahiro Suzumura
    • 総ページ数
      373
    • 出版者
      Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2019
    • ISBN
      9789811312946
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100001396_ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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