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2020 年度 実績報告書

熱帯メロミクティックな湖沼における無酸素層の上昇に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H04475
研究機関茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室)

研究代表者

福島 武彦  茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, センター長 (90124354)

研究分担者 松下 文経  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80361319)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード湖沼 / インドネシア / 無酸素層 / 水質鉛直分布 / リモートセンシング
研究実績の概要

新型コロナ感染症による海外渡航禁止のため海外調査を断念し、インドネシアの研究協力機関の研究者とウェブ会議等を実施し、下記のような研究内容とした。1)インドネシア側で主要対象湖沼の水質調査を行う。すなわち、2021年12月にLake Toba, 2022年1-2月にLake ManinjauとLake Singkarakにおいて、水質鉛直分布の測定を行った。2) それらのデータならびにインドネシア側がLake Maninjauで行った詳細水質調査結果の提供を受け、日本側で水中溶存酸素、水温、電気伝導度、クロロフィルa、濁度の鉛直分布の変化を解析し、そうした湖沼での無酸素層の上昇傾向と対流現象との関係を整理して論文としてまとめた。特に、数年に1回程度生じる低気温状態時に自然対流が生じ、水深100mを超える湖底までも水が混ざるが、下層の貧酸素状態はほとんど改善されない。このため、上記3湖沼における溶存酸素濃度がゼロとなる水深は徐々に上昇するか、表層の混合層水深に達した場合は変動しないことを明らかにした。3) Lake ManinjauとLake Tobaを対象に、Landsat等の衛星画像を解析し、長期にわたる表層水温、濁度、クロロフィル濃度の水平分布の長期変化を明らかにし、低気温環境下であるかどうかを検出するとともに、水域間の水質差を明らかにすることが可能であることを示した。4)対流現象には表面水温が関係するため、そうしたデータが十分に得られる霞ヶ浦を対象に、水温予測モデルを構築した。そのモデルを用いて、気温、日射量、風速、湿度、濁度といった気象・水質因子が水温に及ぼす影響を定量的に明らかにするとともに、実際に観測された水温長期変化をそれらの因子の長期トレンドで説明した。また、濁度とトリプトンとの関係、トリプトンの長期変化、降雨時の水質等について解析を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] LIPI, Center for Limnology(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      LIPI, Center for Limnology
  • [雑誌論文] A Semianalytical Algorithm for Estimating Water Transparency in Different Optical Water Types from MERIS Data2022

    • 著者名/発表者名
      Msusa Anastazia Daniel、Jiang Dalin、Matsushita Bunkei
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 14 ページ: 868~868

    • DOI

      10.3390/rs14040868

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Limiting nutrient and its use efficiency of phytoplankton in a shallow eutrophic lake, Lake Kasumigaura2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Takehiko、Matsushita Bunkei
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 848 ページ: 3469-3487

    • DOI

      10.1007/s10750-021-04593-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convection of waters in Lakes Maninjau and Singkarak, tropical oligomictic lakes2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Takehiko、Setiawan Fajar、Subehi Luki、Fakhrudin Muh、Triwisesa Endra、Dianto Aan、Matsushita Bunkei
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 23 ページ: 375~383

    • DOI

      10.1007/s10201-021-00686-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remotely estimating total suspended solids concentration in clear to extremely turbid waters using a novel semi-analytical method2021

    • 著者名/発表者名
      Jiang Dalin、Matsushita Bunkei、Pahlevan Nima、Gurlin Daniela、Lehmann Moritz K.、Fichot C?dric G.、Schalles John、Loisel Hubert、Binding Caren、Zhang Yunlin、Alikas Krista、Kangro Kersti、Uus?ue Mirjam、Ondrusek Michael、Greb Steven、Moses Wesley J.、Lohrenz Steven、O'Donnell David
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 258 ページ: 112386~112386

    • DOI

      10.1016/J.RSE.2021.112386

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distribution of Oxygen-Deficient Water and Estimation of Its Area in Lake Kitaura2021

    • 著者名/発表者名
      KOMURO Shunsuke、KITAMURA Tatsumi、OOUCHI Takao、MASUNAGA Eiji、ASAOKA Daiki、AYUKAWA Kazuhiro、MIKAMI Yasuhide、SEIKE Yasushi、YUZAWA Miyuki、FUKUSHIMA Takehiko
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society on Water Environment

      巻: 44 ページ: 157~164

    • DOI

      10.2965/jswe.44.157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lake water quality observed after extreme rainfall events: implications for water quality affected by stormy runoff2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Takehiko、Kitamura Tatsumi、Matsushita Bunkei
    • 雑誌名

      SN Applied Sciences

      巻: 3 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s42452-021-04823-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissolved oxygen profiles and its problems in Lake Maninjau, West Sumatra-Indonesia.2020

    • 著者名/発表者名
      Luki Subehi, Iwan Ridwansyah, Takehiko Fukushima
    • 雑誌名

      Indonesian J. Limnol

      巻: 1 ページ: 7-11

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 北浦における現場観測データを用いた底泥からの PO4-P 溶出量算出の試み.2022

    • 著者名/発表者名
      3.北村立実,福島武彦他
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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