大気・海洋間における二酸化炭素交換速度の評価

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03202118
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小西 健二 金沢大学, 理学部, 教授 (40019469)
• 研究分担者: 中井 信之 名古屋大学, 理学部, 教授 (40022529) ; 野崎 義行 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (70126142) ; 酒井 均 山形大学, 理学部, 教授 (00033126) ; 中沢 高清 東北大学, 理学部, 助教授 (30108451) ; 角皆 静男 北海道大学, 水産学部, 教授 (00001587)
• キーワード: 二酸化炭素 / 大気・海洋間交換速度 / 放射性炭素 / 炭素同位体比 / イシサンゴ群体 / 核実験 / 成層圏 / クラスレ-ト

研究概要

本年度の主な成果は:(1)日本上空の大気中の二酸化炭素濃度および炭素同位体比の変動測定から、前者は成層圏下部で最も高いが高度とともに激減し一定の値になり、その年増加率は同じ期間の対流圏における増加率と一致し、後者については対流圏内で季節変化と約2年周期の経年変動をともない0.04‰/yで減少する(中沢);(2)黒潮海域の造礁性イシサンゴ骨格中の ^<14>C濃度〓 ^<14>Cの経年変動を測定し、大気中の値との同時相関から交換速度をもとめ、串本産の値は昨年度報告した既報値と酷似する一方、沖の鳥島では約40%低い値を示し局地性湧昇の存在を明らかにした(小西);(3)世界数地の樹木輪中の ^<14>C濃度の経年変動をタンデトロン加速器質量分析計により測定し大気(対流圏)ー海洋ー生物圏間の各リザバ-間炭素移動速度をもとめた。また南北両半球間で〓 ^<14>C変動パタ-ンに差のあることを認めた(中井);(4)北海道沖で荒天時における海水中のラドン( ^<222>Rn)濃度を測定し ^<222>Rnと ^<226>Raの非平衡量の積分値から風速の大きい際の交換速度をもとめ、気体の交換は荒天下で一挙に起っていることを示した(角皆);(5)化石燃料起源二酸化炭素の深海投棄の環境影響を理論的に考察しアルカリ度の増加にともなって大気中の二酸化炭素が減少することから、深海投棄の長期的影響には、過剰の二酸化炭素とCaCO_3の程度が重要なことを示した(野崎);(6)水深700mに発見された熱水湧出孔より多量に噴出する二酸化炭素と形成される二酸化炭素クラスレ-トの地球化学から、二酸化炭素隔離に有効な制御法として具体的に検討されはじめた深海投棄を行なった場合、二酸化炭素が深海底で液体またはクラスレ-トとして存在する可能性が明らかになった(酒井)。この発見は、本年度における研究成果のハイライトの一つである;(7)上記ならびに既報の成果から二酸化炭素リザバ-間交換モデルを設定し、大気中の二酸化炭素濃度を制御する方法の具体的検討の進展(全員)。

研究成果

• [文献書誌] ARAI,K.,K.KONISHI and T.SAKAI: "Sedimentary cyclicities and their implications of the Junicho Formation (late Pliocene - early Pleistocene),Central Honshu,Japan." Science Reports of Kanazawa University. 36. 49-82 (1991)
• [文献書誌] DAVIES,P.J.,J.MCKENZIE,A.JULSON,K.KONISHI et al.: "Principal results and summary(p.59-69) and Site 821(p.569-614),Leg 133(Northeast Australian Margin)" Initial Reports,Proc.Ocean Drilling Program. 133. 59-69 569-614 (1991)
• [文献書誌] WATANABE,Y.W.and S.TSUNOGAI: "Tritium in the Japan Sea and the renewal time of the Japan Sea deep water." Marine Chemistry. 34. 97-108 (1991)
• [文献書誌] SAKAI,H.,GAMOH,H.et al.: "Stable isotopic ratios and origins of the carbonate crust collected from the subduction-induced cold seepage at the eastern Nankai Trough" Earth and Planetary Science Letters. 109. (1992)
• [文献書誌] NAKAZAWA,T. & S.TANAKA: "Temporal and spatial variations of upper tropospheric and lower stratospheric carbon dioxide" Tellus. 43B. 106-117 (1991)
• [文献書誌] NOZAKI,Y.: "Residence times of surface water anf of particle-reactive Pb-210 and Po-210 in the East China and Yellow Seas." Geochim.et cosmochim.Acta. 55. 1265-1272 (1991)
• [文献書誌] NAKAI,N. in (edit.H.R.KROUSE and V.A.GRINENKO): "Case studies and potential applications.in "Stable Isotopes - natural and anthropogenic sulphur in the environment"" John Wiley & Sons,N.Y., 344-361(568) (1991)