| 研究課題/領域番号 |
20K20933
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (30185251)
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| 研究分担者 |
深町 康 北海道大学, 北極域研究センター, 教授 (20250508)
伊藤 優人 国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任研究員 (40887907)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | ADCP / 体積後方散乱 / 物質循環 / 海中浮遊物 / フラジルアイス / 動物プランクトン / 巻き上がり / CEOF解析 / 海氷 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超音波のドップラーシフトを用いて流速を計るADCPからは、後方散乱強度データも得られるが、今までほとんど使われることはなかった。本研究は、ADCPの散乱強度データから、海中浮遊物のシグナルを取り出し、それが何なのか(①生物活動、②堆積物の巻き上がり、③海中内部の海氷)を識別する手法を開発することをめざす。最近の研究から、海洋の生物生産量を決める主要因となる鉄は、海底堆積物の巻き上がりにより供給されることが示唆されている。本手法開発が成功すると、多数の未使用のADCP散乱強度データから、堆積物巻き上がりとその生物活動との関係がわかり、物質循環研究に大きな貢献をもたらし得る。
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| 研究成果の概要 |
ADCPは、海中において超音波を発信し、散乱体からの反射波のドップラーシフト効果から流速プロファイルを計る測器である。本研究は、今までほとんど使われていなかったADCPの体積後方散乱強度データから、動物プランクトンの活動、堆積物の巻き上がり、海中内部のフラジルアイス、等の海中浮遊物を検知・識別する手法を開発した。識別手法としては、複素EOF解析とバンドパスフィルタリングを主として用いた。手法を適用することで、海中で生成されるフラジルアイスが水深100m付近まで達することや、動物プランクトンの月光による日周潮鉛直移動の変動等を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ADCPの散乱強度は、動物プランクトンの活動や、生物生産に不可欠な鉄を含む海底堆積物の巻き上がりといった、物質循環や生物生産にとって非常に重要な現象を捉えている可能性がある。しかし、何千何万にも及ぶADCPの散乱強度データが世界中において眠ったままになっている。本課題の手法は、これらのデータを活かすことに繋がる研究であり、発展させることで堆積物の巻き上がりのグローバルマッピングなども実現しうるものである。本研究で明らかになった海中深くのフラジルアイス形成は深層大循環を駆動する南極底層水の起源水生成機構を示す研究と言える。
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