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富栄養湖堆積物の二酸化炭素吸収能力:中海・宍道湖の過去約四百年間の復元

研究課題

研究課題/領域番号 22540470
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地質学
研究機関島根大学

研究代表者

三瓶 良和  島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (00226086)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード汽水域 / 有機物濃度 / 有機炭素埋積速度 / 二酸化炭素 / 硫化水素 / カーボンシンク / 中海 / 宍道湖 / 富栄養湖 / 中海・宍道湖 / サプロペル
研究概要

汽水域の基礎生産によるCO2吸収能力の定量的評価およびその気候変化による変化特性について,日本の代表的汽水域である中海・宍道湖において,現環境および過去数百年間の関係を考察した。表層堆積物の全有機炭素(TOC)濃度は,中海南端~湖心では3.6~4.0%のsapropelicな高い値を示し1997年以降変化はなかった。宍道湖表層TOC濃度は,東部と西部を除き3.5~4.3%のsapropelicな高い値を示して2005年以降変化はなかったが,東部では約0.5%増加した。有機物の起源は,C/N比(7~9)と熱分解GC-MSのn-アルカン組成から判断して大部分が植物プランクトンに由来する。コア試料のTOC濃度は,中海・宍道湖ともに1800年以前は1%程度の低い一定の値を示し,1800から1900年にかけてさらに0.数%低くなり,その後現在に向かって急激に増加して4%程度になる。中海においては,表層TOC濃度が3.5%を超えると湖底水中に硫化水素が溶出されはじめ,両者に比例関係があり,H2S(ppm)=13.9*TOC(%)-52.1 (TOC>3.5%)で表されることが分かった。中海中央北東部における大気CO2濃度は,2013年4月~5月の平均値は約360ppmであり,春季の植物プランクトンブルーミングによって湖上の大気CO2濃度が低くなった影響が考えられた。また,最大80ppm程度の大きな昼夜差が見られた。Carbon sinkについては,金井ほか(1998,2002)の堆積速度を用いれば有機炭素埋積速度OCARは中海が7.0 mgC/cm2/y, 宍道湖が4.0 mgC/cm2/y,全域では中海で約6,000トン/年,宍道湖で約3,200トン/年と見積もられた。コア試料については,中海では,50~25cm(1770-1890年:世界的な寒冷期のLittle Ice Age期間)はTOC濃度が約1%と過去最も低く約2,000トン/年となり,これは現在の約1/3である。宍道湖コアでは,30~20cm(1830-1890年)で約0.7%と過去最も低くなり,約1,300トン/年となる。汽水域は半閉鎖水域で有機物の分解が遅く,かつ,水深が浅いために有機物の堆積が速やかに起こるので,気候変化に対しては非常にレスポンスの速いcarbon sinkとして特徴づけられた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen sulfide and organic carbon at the sediment-water interface in coastal brackish Lake Nakaumi2013

    • 著者名/発表者名
      Sakai, S., Nakaya, M., Sampei, Y., Dettman, D.L. and Takayasu, K
    • 雑誌名

      SW Japan. Environmental Earth Sciences

      巻: Vol.68 号: 7 ページ: 1999-2006

    • DOI

      10.1007/s12665-012-1887-5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中海における底質表層の全有機炭素濃度の変化2012

    • 著者名/発表者名
      三瓶良和
    • 学会等名
      汽水域研究会2012年大会
    • 発表場所
      島根県民会館(コメント)
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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