| 研究課題/領域番号 |
20K14835
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
吉開 仁哉 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 研究員 (60814994)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 生態系モデリング / 海草 / 成長解析 / バイオマス / ブルーカーボン / マングローブ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、熱帯・亜熱帯域に生息する海草種を対象に、光量や海水・土壌間隙水栄養塩濃度などに応じた地上部（葉）・地下部（地下茎・根）バイオマス比の変動を予測可能な数理モデルを構築する。そして開発したモデルを、沿岸域炭素動態モデルに組み込むことで、海草藻場における炭素固定機能の評価が可能なモデルへと発展させ、様々な環境下での海草藻場における炭素動態の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き、研究対象地（フィリピンのボリナオ沿岸域）の海水流動モデルの精度向上に関する作業を行い、さらに同海域を対象とした三次元流動・生態系カップリングモデルの開発に取り組んだ。
また、流動モデルを用いて海草藻場における有機物動態をシミュレーションする際に海草による浮遊有機物のトラッピング効果を考慮する上で要となる海草の流水抵抗・乱流モデルについて改良を行った。さらにこれに関して、沿岸域生態系の一つであるマングローブ生態系についても植生による流水抵抗を現場で精密に計測することで、抵抗係数の現場計測値を算出した（Journal of Geophysical Research: Oceansにて発表）。さらにこれまでの研究の知見を生かすことで、海草藻場のみならずマングローブ林における植生の流水抵抗・乱流を評価する新しいモデルを考案し、既存の3次元流動モデルに組み、藻場・林スケールでの植生による流動抵抗・乱流エネルギー生成への影響を考慮した流動・土砂・有機物輸送シミュレーションを可能とした（査読中）。これらの成果は海草藻場だけでなくマングローブ林といった沿岸植生生態系全般に適用可能な有機物トラッピングの評価を可能とするものである。
また、土壌炭素動態のモデリングのため、水中用土壌呼吸計測チャンバーを作成し、マングローブ林において潮位が上がった冠水時における土壌呼吸速度の計測・採水を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究対象地における水質モデルの開発や、植生抵抗モデルの改良といった土壌有機物動態のモデル化に関わる部分で大きな成果があった一方、海草の地上部・地下部のモデル化については具体化させることができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
主に文献調査により、海草の地上部・地下部バイオマス比と光量・間隙水栄養塩濃度といった環境要因に関するデータを収集し、海草の地上部・地下部バイオマス比の変動を予測するモデルを開発する。その後、開発中の水質モデルに海草動態モデルを組み込み、海草の葉による浮遊有機物のトラッピングと、根の代謝作用による土壌中への有機炭素の供給といった海草の炭素固定機能を評価できるモデルへと発展させる。その後、陸域負荷の増加といった将来予想される環境変動シナリオ下での海草藻場における炭素動態の予測を行う。
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