| 研究課題/領域番号 |
17H01615
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
青木 茂 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
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| 研究分担者 |
田村 岳史 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
松村 義正 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 環境変動 / 酸素安定同位体比 / 南極海 / 氷床融解 / 海氷生産 |
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| 研究実績の概要 |
南極氷床の流出が、地球の海水位上昇の加速に寄与し、南極底層水形成過程を通して海洋深層循環にも影響を及ぼすことが懸念されている。しかし、近年指摘される東南極氷床の流出・融解と海洋との関わりについては未だ十分な現場観測がなされず、また氷床を取り巻く南極海での融解水増加については直接評価がなされていない。融解水の特定に不可欠な特殊トレーサー観測も不足している。本研究では南極沿岸主要域を網羅する世界初の国際観測ネットワークを構築し、氷床融解水の定量化に最適な酸素安定同位体比（δ18O ）を含む現場海洋観測を実施する。淡水起源の周極的な分布を捉え、同時に時間変化を求めることで、氷床融解水の沿岸海洋への影響の直接評価を目的とする。
ドイツ・韓国といった諸外国との国際的な共同研究により、ウェッデル海やアムンゼン海における観測試料の取得に成功し、周極的にみて重要な海域の多くにおいて試料を取得することができた。国内他機関との連携も進み東南極沿岸での試料取得がすすんでいる。これにより、国際的なδ18O観測ネットワークの構築が実現しつつある。また諸外国によって過去に取得されたデータセットの整備も進めている。これらを比較することで、一部の海域では、20～40年間でのδ18Oの時間変化に関する情報が得られつつある。
また塩分の時系列データから、淡水量変化の解析を実施し、海氷生産も含めた淡水量増加の実態把握を進めている。これらにより氷床融解の加速が海水位上昇や深層循環変動に及ぼす影響の実態把握に貢献することを目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究の骨格は、南極沿岸主要域を網羅する国際観測ネットワークを構築し、現場海洋観測に基づく酸素安定同位体比δ18O の評価を拡充することにある。
昨年度は、国際共同観測研究により現場での海水試料を取得するとともに、過去に取得した海水試料の集積と分析を進めた。当初予定していた海鷹丸、白鳳丸、しらせでの観測に加え、水産庁開洋丸による陸棚上を含む広域観測により試料を採取することができ、合計4つの国内外協同観測により東南極沿岸域における良質な試料の取得に成功した。分析の面では、2018年にドイツとの共同観測により得られたウェッデル海の試料の分析を開始した。同時に、米・英の研究者と連絡をとり、ロス海、アムンゼン海、ウェッデル海といった海域で、当初予定していなかった過去の分析結果を取得することができた。これらにより、周極的にみて重要な海域の多くにおいて試料採取をさらに充実させることができ、日本が中心となる東南極沿岸での試料の整備に成功した。結果の比較により、一部の海域では20～40年間の時間的なδ18Oの変化が得られると期待される。
一方で、氷床融解水の拡がりとその時間的な変動に関する可能性を調べるために、底層からの淡水流出に加えて表層での変化についても調べ、過去の塩分・δ18Oデータをあわせて比較した。ウェッデル-エンダービー海盆の東端においては、より東側での変動シグナルにくらべると変化が小さいことを見出した。またケープダンレー沖で得られた一年間にわたる時系列採水試料の結果からは、塩分とδ18Oとは必ずしも海氷生産-融解にともなう一定の変動関係を示すとは限らない可能性が示唆された。また、数値実験による解釈を目指した基礎的な研究として、構築した基礎的な数値モデルにもとづき、試験用に設定した氷床沿岸海域での融解水流出パスについて調べ、モデルの妥当性に関する検討を行うなど順調に推移している。
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| 今後の研究の推進方策 |
南極沿岸主要域を網羅する国際観測ネットワークの構築の一環として、これまでほとんど観測のなされていないサブリナ海岸トッテン氷河沖において、第61次日本南極地域観測行動にともない砕氷船しらせによる本格的な海洋観測を実施し、多量の海水試料を取得することをめざす。これにより、沿岸主要域でのデータセットの完成をめざす。
前年度までにウェッデル海においてドイツ砕氷船Polarstern により取得した試料、および西南極アムンゼン海において韓国砕氷船Araonにより取得した試料の分析をすすめ、過去の値との比較を実施する。開洋丸によるオーストラリア-南極海盆を網羅するグリッド観測により取得したサンプルについても輸送を完了し、場所を選定して分析をすすめる。これ以外にも、英国などの研究者と協同で、保持している試料の分析をすすめ、周極的なデータの完備を計る。これにより、氷床融解成分の長期的な変化に関する解析をすすめる。また、人工衛星観測により導出した海氷生産の時系列を、2017/18年にケープダンレーポリニヤ域において時系列採水器により取得した塩分・酸素同位体比と比較することにより、融解‐凍結に伴う同位体分別の関係との整合性を調べ、海氷生産にくわえて陸氷融解の影響について調査する。海洋への淡水供給過程の数値実験による解釈を目指した基礎的な数値実験結果にもとづき、融解水トレーサーの海洋内部における挙動を調べる。
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