| 研究課題/領域番号 |
21K17886
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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63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
栗栖 美菜子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 研究員 (80880864)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 鉄安定同位体 / 化学種分析 / エアロゾル / 溶解性 / 鉄 / 安定同位体比 / 人為起源 / 海洋エアロゾル / 化学種 / 鉄安定同位体比 / 北太平洋西部域 / 海洋大気 / 同位体比 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、海洋大気中の微小粒子(エアロゾル)中の鉄に着目し、その溶解性の支配要因を探る。可溶性の鉄が海表面に供給されることで、植物プランクトンによる有機物生産を促進し、海洋の炭素循環や気候変動に影響するためである。溶解性を支配する要因として、鉄の供給源の違い(鉱物粒子か、人為起源か)や大気輸送中の化学反応による化学種の変化が考えられる。本研究では鉄安定同位体比の違いがエアロゾル中の鉄の起源の指標になるという研究代表者らの発見をもとに、洋上で採取した粒径別エアロゾルに対して、同位体分析により起源を明らかにした上で、大気輸送中の反応を反映する鉄化学種も分析し、鉄の溶解に寄与する要因を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、海洋大気中の微小粒子(エアロゾル)中の鉄に着目し、エアロゾル中の鉄溶解性の支配要因を探った。研究助成期間を通して、抽出実験と同位体分析、化学種解析を併せた結果から、(1)陸上や、海上の沿岸域(陸から3000km程度)では、高い鉄溶解性を持つ人為起源エアロゾルが選択的に水溶性鉄として溶け出すことで、エアロゾル全体の溶解率の増加に寄与していること、(2)外洋域ではエアロゾル中の鉄に占める人為起源の割合が少なく、エアロゾル全体の溶解性には大気輸送中に酸などと反応することによる溶解性の増加がより大きく寄与していることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
溶存鉄の不足は海洋の植物プランクトンによる生産性を制限するため、鉄の供給過程の理解は重要な課題である。大気エアロゾルは供給源の一つであるが、その鉄の溶解性を支配する要因は詳しく分かっていなかった。本研究では鉄安定同位体比によってエアロゾルの起源を見分けた上で、化学種解析も併せて溶解性の変動要因を探り、沿岸域における燃焼起源鉄の存在の重要性と、外洋域や夏における大気輸送中の溶解反応の重要性を示した。本研究は、観測的に溶解性を左右する要因として「起源」と「反応」を区別して評価した初めての例であり、この結果はモデルによるグローバルな鉄供給過程の評価や、その炭素循環や気候変動への影響評価にもつながる。
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