| 研究課題/領域番号 |
21H03591
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
木田 新一郎 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50543229)
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| 研究分担者 |
田中 潔 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20345060)
芳村 毅 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (20371536)
伊佐田 智規 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80725359)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 河川水 / 沿岸域 / ドローン観測 / 物質循環 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
日本の海岸線に数多く存在する河川は、沿岸域で育まれる生態系にとって不可欠な栄養塩をもたらすと考えられている。しかし河川水が河口から沿岸域にかけてどのように広がり、そしてその栄養塩がどのように植物プランクトンに消費されていくのか、実態は長年謎なままである。そこで北海道道東の厚岸湾にて沿岸域でどう河川水が広がるのか、そして河川水の栄養塩の組成がどう変化しながら植物プランクトンが増殖しているのか、を明らかにするためドローンと船舶観測によるマルチスケール観測を実施する。河川水がもつ栄養塩の組成が植物プランクトンの量と種類に与える役割を定量的に明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
日本の海岸線に数多く存在する河川は、河口から沖合にかけて河川プリュームを形成し、沿岸域で育まれる生態系にとって不可欠な栄養塩をもたらすと考えられている。時空間変化が大きいこの河川プリュームの水平・鉛直構造を捉えるため、ドローン・ラジコンボート・船舶による同時観測を行った。前年度に実施した同時観測の結果をふまえ、厚岸大橋付近では岸からドローンを飛ばし、船上のメンバーと連絡を取り合うことで採水等の観測スペースを確保することにした。
４月に大槌湾にてラジコンボートとドローンを用いた同時観測を実施し、観測に合わせて船内からリアルタイムで水温と塩分が計測できる体制を整えた。これにより、フロントのように見える泡列が河川フロントであるかを、現場で確かめることができるようになった。前年度の観測データの解析から厚岸大橋付近におけるおおよその河川水の流路が特定できたことから、９月に実施した厚岸湾では同時観測に合わせて流路にそって係留観測および水深２ｍごとに高解像度で採水した。解析からは、厚岸大橋から厚岸湾にかけて栄養塩組成の鉛直分布が大きく変化することを示唆している。さらに３月に実施したADCP観測では厚岸湖から厚岸湾へと河川水が流出する海峡では海面と同じくらいの流速が海底付近で生じていることを示しており、海底混合層が形成されていることが示唆された。
次年度行う数値モデル実験にむけ、まずは２次元で厚岸湾を簡易的に再現した物理・生態系モデルを構築した。数値モデルは河川水が潮汐によって揺れ動きながら沖合へと侵入しつつ、植物プランクトンの増殖が河川水層の下でも混合・希釈のバランスの中で起こることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、厚岸湾においてドローン・ラジコンボート・船舶による同時観測を実施し、解析および数値モデルの構築を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度・今年度に実施した厚岸湾・厚岸湖および湾外の観測データの解析を勧め、河川プリュームとその変動の特徴を抽出する。また数値モデル実験を行い、河川水が駆動する物質循環や植物プランクトンの応答を再現し、メカニズム解析を行う。
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