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黒潮再循環域の表層・亜表層における生物地球化学的循環の解明

公募研究

研究領域海洋混合学の創設:物質循環・気候・生態系の維持と長周期変動の解明
研究課題/領域番号 16H01594
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

石井 雅男  気象庁気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 室長 (70354553)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード黒潮再循環 / 海洋物質循環 / 酸素極大層 / 人為起源二酸化炭素 / 海洋科学 / 気候変動 / 地球化学 / 海洋生物地球化学 / 硝酸躍層
研究実績の概要

日本列島の南から南東の沖合に広がる黒潮再循環域を4次元的にとらえ、その内部と周辺域で、生物生産を支える自然の物質循環と、大気中のCO2濃度の増加を抑制する海洋への人為起源CO2蓄積について、中規模渦から循環域全体まで、季節内変化や長期変化を対象として、以下のように包括的に理解を進展させることができた。
人為的なCO2排出量の増加に伴う大気CO2濃度の加速傾向に応じて、海洋表層の全炭酸濃度とCO2分圧の増加も加速傾向にあることを、気象庁が観測船凌風丸と啓風丸で1980年代初めから東経137度で長期に行っている観測のデータに基づいて、黒潮再循環域で世界に先がけて明らかにできた。
平成28年度に作成した気象庁海洋各層観測データのデータプロダクトを活用して、黒潮再循環域の水深300m付近に分布する亜熱帯モード水内の全炭酸濃度の時間・空間変動と、その原因の解析を進めた。その結果から、亜熱帯モード水が、海洋表層から海洋内部に人為起源CO2を輸送し、蓄積する役割を担っていることを実証できた。同様に海洋表層から海洋内部への人為起源CO2の主要な輸送窓口となっていると推定される三陸沖の亜熱帯・亜寒帯移行領域などで、航走観測による海洋表層の全アルカリ度の高解像度観測を、平成29年10月~12月に白鳳丸KH-17-5次航海で成功させることができた。そのデータに基づいて、この海域の表層水に対する亜熱帯水と亜寒帯水の混合率を評価した。
水中グライダーによる低気圧性中規模渦の高解像度断面観測を、平成29年5~6月に伊豆・小笠原海嶺近傍で成功させることができた。中規模渦の中心付近の亜表層では、塩分が低く、酸素濃度が高いことから、渦による上方への栄養塩輸送が、生物生産を高める役割を果たしていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 15件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] プリンストン大学/海洋大気局太平洋海洋環境研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] チューリッヒ工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルゲン大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 中山大学(中華民国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] プリンストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ソウル国立大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Decline and bidecadal oscillation of dissolved oxygen in the Oyashio region and their propagation to the western North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Sasano, D., Y. Takatani, N. Kosugi, T. Nakano, T. Midorikawa, M. Ishii
    • 雑誌名

      Global Biogeochemical Cycles

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fifty years of the 137°E repeat hydrographic section in the western North Pacific Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Oka Eitarou、Ishii Masao、Nakano Toshiya、Suga Toshio、Kouketsu Shinya、Miyamoto Masatoshi、Nakano Hideyuki、Qiu Bo、Sugimoto Shusaku、Takatani Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 74 号: 2 ページ: 115-145

    • DOI

      10.1007/s10872-017-0461-x

    • NAID

      40021494755

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid decline in pH of coral calcification fluid due to incorporation of anthropogenic CO22017

    • 著者名/発表者名
      Kubota Kaoru、Yokoyama Yusuke、Ishikawa Tsuyoshi、Suzuki Atsushi、Ishii Masao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07680-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Large Reemergence of Anthropogenic Carbon into the Ocean’s Surface Mixed Layer Sustained by the Ocean’s Overturning Circulation2017

    • 著者名/発表者名
      Toyama Katsuya、Rodgers Keith B.、Blanke Bruno、Iudicone Daniele、Ishii Masao、Aumont Olivier、Sarmiento Jorge L.
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 30 号: 21 ページ: 8615-8631

    • DOI

      10.1175/jcli-d-16-0725.1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep oceans may acidify faster than anticipated due to global warming2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Chen-Tung Arthur、Lui Hon-Kit、Hsieh Chia-Han、Yanagi Tetsuo、Kosugi Naohiro、Ishii Masao、Gong Gwo-Ching
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 7 号: 12 ページ: 890-894

    • DOI

      10.1038/s41558-017-0003-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Up to half of the net 21st century ocean carbon-climate feedback sustained by ocean chemistry feedback2018

    • 著者名/発表者名
      Rodgers, K. B., T. L. Froelicher, S. Schlunegger, M. Ishii, A.J. Fassbender, Y. Plancherel, R. Slater, K. Toyama
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress of ocean acidification in the western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M.
    • 学会等名
      温暖化・海洋酸性化の研究と対策に関する国際会
    • 発表場所
      東京都千代田区 海洋政策研究所
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Acceleration of the ocean acidification in the western North Pacific subtropical zone: a rapid response to the CO2 increase in the atmosphere2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., H. Ono, K. Toyama, N. Kosugi, D. Sasano, K. Enyo, S. Masuda, A. Kojima, Y. Iida, Y. Takatani, T. Nakano, H. Y. Inoue
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生物地球化学アルゴに期待される成果2017

    • 著者名/発表者名
      石井雅男
    • 学会等名
      日本海洋学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 東経137 度線における表面海水中の全炭酸濃度増加の加速傾向2017

    • 著者名/発表者名
      小野恒, 小杉如央, 石井雅男, 小嶋惇, 飯田洋介, 髙谷祐介, 延与和敬, 中野俊也
    • 学会等名
      日本海洋学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 北西太平洋亜熱帯域における水中グライダー観測2017

    • 著者名/発表者名
      遠山勝也, 小杉如央, 小野恒, 笹野大輔, 石井雅男
    • 学会等名
      日本海洋学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Meridional gap in the oceanic CO2 increase associated with the overturning circulation of anthropogenic CO2 in the western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., D. Sasano, N. Kosugi, K. Toyama, K. Enyo, S. Masuda, Y. Iida, A. Kojima, H. Ono, Y. Takatani, T. Nakano, H. Y. Inoue, K. B. Rodgers
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concurrent underway measurements of surface pCO2 and total alkalinity in Kuroshio-Oyashio transition region2017

    • 著者名/発表者名
      Kosugi, N., D. Sasano, M. Ishii
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Re-emergence of anthropogenic carbon through the ocean’s shallow overturning circulation2017

    • 著者名/発表者名
      Toyama, K, K. B. Rodgers, B. Blanke, D. Iudicone, M. Ishii, O. Aumont, J. L. Sarmiento
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decline and bidecadal oscillation of dissolved oxygen in the Oyashio region and their propagation to the western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Sasano, D., T. Yusuke, N. Kosugi, T. Nakano, T. Midorikawa, M. Ishii
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A synthetic reconstruction of global surface ocean CO2 system parameters and sea-air CO2 flux2017

    • 著者名/発表者名
      Iida, Y. Y. Takatani, A. Kojima, S. Masuda, T. Nakano, M. Ishii
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid decline in pH of coral calcification fluid due to ocean acidification2017

    • 著者名/発表者名
      Kubota, K. Y. Yokoyama, T. Ishikawa, A. Suzuki, M. Ishii
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A First-Order Role for the Low Latitudes in Sustaining Global Ocean Carbon-Climate Feedbacks2017

    • 著者名/発表者名
      Rodgers, K. B., M. Ishii, T. Frolicher
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global Trends in Ocean Dissolved Inorganic Carbon2017

    • 著者名/発表者名
      Olsen, A., R. M. Key, S. van Heuven, S. K. Lauvset, A. Velo, X. Lin, C. Schirnick, A. Kozyr, T. Tanhua, M. Hoppema, S. Jutterstrom, R. Steinfeldt, E. Jeansson, M. Ishii, F. F. Perez, T. Suzuki
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent variability and trends in the global ocean carbon sink2017

    • 著者名/発表者名
      Gruber, N., D. Clement, P. Landschutzer, T. Tanhua, M. Ishii, J. T. Mathis, D. Bakker, R. A. Feely, R. M. Key, A. Olsen, S. van Heuven, R. Wanninkhof
    • 学会等名
      10th International Carbon Dioxide Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meridional gap in the rate of ocean acidification between the subtropics and the tropics in the western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., D. Sasano, N. Kosugi, K. Toyama, H. Nakano, K. Enyo, Y. Takatani, S. Masuda, Y. Iida, A. Kojima, T. Nakano, K. B. Rodgers
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北太平洋における溶存酸素の長期減少および周期変動とその広がり2016

    • 著者名/発表者名
      笹野大輔, 石井雅男, 小杉如央, 緑川貴, 髙谷祐介, 中野俊也
    • 学会等名
      2016年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島市 鹿児島大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The ocean acidification trend in the western equatorial Pacific for the past three decades2016

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., D. Sasano, N. Kosugi, K. Toyama, H. Nakano, H. Y. Inoue, K. B. Rodgers,
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2016
    • 発表場所
      千葉市 幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trends of oxygen with bidecadal oscillations in the Oyashio region and its propagation to the western North Pacific2016

    • 著者名/発表者名
      D. Sasano, Y. Takatani, N. Kosugi, T. Midorikawa, T. Nakano, M. Ishii
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2016
    • 発表場所
      千葉市 幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 海の温暖化ー変わりゆく海と人間活動の影響ー2017

    • 著者名/発表者名
      石井雅男, 笹野大輔, 中岡慎一郎, 小杉如央, 亀山宗彦, 川合美千代ほか
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254161304
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 海の温暖化2017

    • 著者名/発表者名
      1.石井雅男,笹野大輔,中岡慎一郎,小杉如央、亀山宗彦、川合美千代 ほか
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-05-18  

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