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2017 年度 実績報告書

西部北極海の海氷減少と海洋渦が生物ポンプに与える影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 15H01736
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

小野寺 丈尚太郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (50467859)

研究分担者 田中 裕一郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究部門長 (50357456)
渡邉 英嗣  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 研究員 (50722550)
溝端 浩平  東京海洋大学, 海洋環境科学部門, 助教 (80586058)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード北極海 / 海洋環境変動 / 物質輸送 / 海洋物理 / 数値モデル実験
研究実績の概要

海洋研究開発機構海洋地球研究船「みらい」による2017年9月の海洋観測航海(MR17-05C航海)に乗船し、前年9月に北極海太平洋側2か所(米国アラスカ州バロー北方沖およびチュクチ海ハンナ海底谷北部)に投入した海底固定型時系列セジメントトラップ係留系の回収と設置を行った。前年に投入した係留系が無事回収されたことで、本課題で得られた水温・塩分データや沈降粒子試料の蓄積が2015年9月から約2年分に増え、海洋表層~亜表層の物理環境と、低次生物活動の動態やセジメントトラップで捕集される粒子量変動との関係が少しずつ分かってきた。バロー北方沖においてセジメントトラップで捕集された陸棚海底由来の再懸濁物を主体とする粒子量の時系列変動は、2015年は10月に、2016年は12月に極大を示した。捕集粒子量が極大となった月の違いは、チュクチ海の陸棚下層をカナダ海盆に向かって流れ出たベーリング陸棚起源水が係留系地点深度100m前後の亜表層に検出された時期の違いとほぼ対応していた。生物活動が活発になる6月から8月の期間を見ると、2016年は海氷が陸棚縁辺に沿ってバンド上に残り続けた。結氷水温に近い冷水塊が亜表層に分布し、亜表層のクロロフィル濃度も低かった。2017年の夏は、海氷は前年のようなバンドを形成せずに海盆側へ後退し、ベーリング海起源水やアラスカ沿岸水が係留系地点で確認された。植物プランクトン色素濃度も前年より高めとなった。
バロー沖で形成される海洋渦によるカナダ海盆西方に向けた粒子輸送の寄与について、数値モデル実験を開始した。またチュクチ海北部陸棚縁辺からチュクチ深海平原にかけての北太平洋起源水の輸送について、数値モデルによる実験結果を中心に考察した論文を国際誌Deep-Sea Research Iから出版した(Watanabe et al. 2017)。

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

計画していた係留系2系の回収と再設置は計画通り実施され、また本研究に必要なデータおよび沈降粒子試料を、一部センサーを除き2016年9月中旬から2017年7月まで連続して得ることができた。数値モデル実験に関する進捗も大きな問題は発生していない。

今後の研究の推進方策

2018年度は本課題最終年のため、現場観測は2017年度に北極海に設置した係留系の回収を行い、本課題による係留系の再設置は実施しない。これまでに得られた係留センサーデータから得られる海洋物理の実測値および沈降粒子試料の分析結果と数値モデル実験の結果から、海洋表層循環場が陸棚から海盆への物質輸送に及ぼす影響について、特に以前示唆された海洋渦による物質輸送の寄与についても考察し、本課題の実施を通して得られた知見をまとめる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 12件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Winter transport of subsurface warm water toward the Arctic Chukchi Borderland2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Eiji、Onodera Jonaotaro、Itoh Motoyo、Nishino Shigeto、Kikuchi Takashi
    • 雑誌名

      Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers

      巻: 128 ページ: 115~130

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2017.08.009

    • 査読あり
  • [学会発表] Sea-ice thickness from moored ice-profiling sonar in the Canada Basin, Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh, M., Y. Fukamachi, N. Kimura, R. A. Krishfield, T. Kikuchi, E. Moriya, J. Onodera, and N. Harada
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal variability of near-inertial internal waves in the Northwind Abyssal Plain, Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, Y., M. Itoh, Y. Fukamachi, E. Moriya, J. Onodera, and T. Kikuchi
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Settling particle flux and the possible influence of surface atmospheric forcing in the southern Northwind Abyssal Plain2018

    • 著者名/発表者名
      Onodera, J., Harada, N., and E. Watanabe
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal changes in the population structure of four dominant copepods collected by a sediment trap moored in the western Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Tokuhiro, K., Abe, H., Matsuno, K., Onodera, J., Fujiwara, A., Harada, N., Hirawake, T., Yamaguchi, A.
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean Acidification in the Western Arctic Ocean - Its Impact on the Marine Plankton-2017

    • 著者名/発表者名
      Harada, N., K. Kimoto, and J. Onodera
    • 学会等名
      JSPS/NORPAN Symposium ‘Past, present, and future of the Arctic and Antarctic’ (Japan-Norway ASIW follow up symposium) - What’s done, What’s being done, What’s to be done after ASIW 2016
    • 国際学会
  • [学会発表] A new approach to the partition of the biogenic silica production using Microfocus X-ray CT: radiolarian silica flux in the Chukchi Borderland2017

    • 著者名/発表者名
      Ikenoue, T., K. Kimoto, J. Onodera, K. R. Bjorklund, E. Watanabe, M. C. Honda, N. Harada, M. Itoh, S. Nishino, and T. Kikuchi
    • 学会等名
      15th Meeting of the International Association of Radiolarists (InterRad XV)
    • 国際学会
  • [学会発表] Sea-ice thickness from moored ice-profiling sonar in the Canada Basin, Arctic Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Itoh, M., Y. Fukamachi, N. Kimura, R. A. Krishfield, T. Kikuchi, E. Moriya, J. Onodera, and N. Harada
    • 学会等名
      Arctic Change 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Advection of shelf materials in settling particles off the Barrow Canyon, western Arctic Ocean.2017

    • 著者名/発表者名
      Onodera, J., E. Watanabe, K. Mizobata, Y. Tanaka, K. Oguri, and N. Harada
    • 学会等名
      Ecosystem Study for Sub-Arctic and Arctic Seas (ESSAS) Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling study on regional variability in Arctic marine biological pump2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Decadal variations in ice algal productivity simulated by a pan-Arctic ice-ocean ecosystem model2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      Ecosystem Study for Sub-Arctic and Arctic Seas (ESSAS) Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Arctic sea ice-ocean modeling study in collaboration with sediment trap measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 学会等名
      IAPSO-IAMAS-IAGA Joint Assembly
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Winter transport of subsurface warm water toward the Arctic Chukchi Borderland2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E., J. Onodera, M. Itoh, S. Nishino, and T. Kikuchi
    • 学会等名
      Arctic Science Summit Week (ASSW)
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北極海バロー峡谷沖における陸棚物質の水平輸送の通年モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      小野寺丈尚太郎, 渡邉英嗣, 溝端浩平, 田中裕一郎, 小栗一将, 原田尚美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会 (JpGU)
  • [学会発表] 北極海の沈降粒子捕集環境の観察2017

    • 著者名/発表者名
      小野寺丈尚太郎, 小栗一将, 田中裕一郎, 原田尚美
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
  • [学会発表] バロー北方沖とハンナ峡谷における粒子輸送の時系列観測2017

    • 著者名/発表者名
      小野寺丈尚太郎, 渡邉英嗣, 溝端浩平
    • 学会等名
      J -ArcNet北極海環境変動に関する発展的な異分野連携共同研究策定のための研究集会
  • [学会発表] 北極海カナダ海盆におけるアイスアルジー基礎生産量の十年規模変動2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉英嗣
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会

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公開日: 2018-12-17  

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