極域雪氷の融解現象が海洋表層の二酸化炭素濃度と大気との気体交換過程に与える影響

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04715
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 野村 大樹 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (70550739)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 二酸化炭素 / 海氷 / 融解現象 / 気体交換 / 北極海 / 南極海 / 地球温暖化

研究実績の概要

本研究の目的は、極域における雪氷の融解現象が、海洋表層の二酸化炭素と大気ー海洋間の二酸化炭素交換過程に与える影響を明らかにすることである。目的達成のために、今年度は、（1）海氷融解期のオホーツク海沿岸サロマ湖での海氷観測結果を解析し、論文執筆・出版をした。（2）夏季、氷河および海氷融解水が流入する南極海沿岸域での海洋観測結果を解析し、論文執筆・投稿をした。

（1）2019年2月の海氷融解期のオホーツク海沿岸サロマ湖において実施した観測のデータ解析を行った。観測では、開水面を作成し、大気―海洋間の二酸化炭素交換量をチャンバー法を用い直接測定した。チャンバーにはフロートを装着し、水面でも使用できるよう工夫した。その結果、交換量の値は負となった。これは、サロマ湖の海水が大気の二酸化炭素濃度に対して負であるためである。今年度はデータ解析、論文執筆を実施した。そして、Bulletin of Glaciological Researchに出版された。

（2）夏季、氷河および海氷融解水が流入する南極海沿岸域での海洋観測の結果を解析した。南極大陸沿岸付近の氷河や海氷融解が顕著な場において、海洋表面の塩分および二酸化酸素濃度は低くなった。また、植物プランクトン現存量の指標となるクロロフィルa濃度は高くなった。このことより、融解水流入による希釈と、植物プランクトンによる二酸化炭素の取り込みにより、海洋表層の二酸化炭素濃度は大気に対して低くなり、大気から海洋表層への二酸化炭素吸収が確認された。つまり、極域における雪氷の融解現象は、海洋表層の二酸化炭素濃度をより減少させ、結果として、大気から海洋への二酸化炭素吸収が増加することを意味する。今年度はデータ解析、論文執筆を実施した。そして、Journal of Geophysical Researchに投稿した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Sarbonne University/LOCEAN(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Sarbonne University/LOCEAN
• [国際共同研究] Max planck Institute(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Max planck Institute
• [国際共同研究] University of Calgary/University of Victoria(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: University of Calgary/University of Victoria
• [雑誌論文] Saroma-ko Lagoon Observations for sea ice Physico-chemistry and Ecosystems 2019 (SLOPE2019). (2020)
  • 著者名/発表者名: Nomura D, Wongpan P, Toyota T, Tanikawa T, Kawaguchi Y, Ono T, Ishino T, Tozawa M, Tamura T. P, Yabe I. S, Son E. Y, Vivier F, Lourenco A, Lebrun M, Nosaka Y, Hirawake T, Ooki A, Aoki S, Else B, Fripiat F, Inoue J, Vancoppenolle M.
  • 雑誌名: Bulletin of Glaciological Research 巻: 38 ページ: 1-12
  • DOI: 10.5331/bgr.19R02
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Snow property controls on modelled Ku-band altimeter estimates of first-year sea ice thickness: Case studies from the Canadian and Norwegian Arctic. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nandan V, J,....Nomura D, Frey M.
  • 雑誌名: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 巻: 13 ページ: 1082-1096
  • DOI: 10.1109/JSTARS.2020.2966432
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 氷河と海氷の融解現象が北極海表層の物質循環過程に与える影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 野村 大樹、漢那 直也、大木 淳之
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 53 ページ: 149～158
  • DOI: doi:10.14934/chikyukagaku.53.149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isoprene production in seawater of Funka Bay, Hokkaido, Japan. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ooki A, Shida R, Otsu M, Onishi H, Kobayashi N, Iida T, Nomura D, Suzuki K, Yamaoka Y, Takatsu T.
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 75 ページ: 485-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北極域における臭素および有機硫黄化合物の生物地球化学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 亀山 宗彦、大木 淳之、野村 大樹
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 53 ページ: 159～171
  • DOI: doi:10.14934/chikyukagaku.53.159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fostering multidisciplinary research on interactions between chemistry, biology, and physics within the coupled cryosphere-atmosphere system (2019)
  • 著者名/発表者名: Thomas J. L , ....., Nomura D, Pratt K, Willis M, Zieger P, Abbatt J, ....
  • 雑誌名: Elementa-Science of the Anthropocene 巻: 7 ページ: 1-16
  • DOI: DOI: http://doi.org/10.1525/elementa
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Gas exchange process in the ice-covered oceans. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura, D.
  • 学会等名: SOLAS OSC 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Production of bromoform at the sea ice surface layer and emission to the atmosphere (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura, D., Ooki, A., Damm, E., Dieckmann, G. S., Delille, B., Frey, M. M., Granskog, M. A., Meiners, K. M., Silyakova, A., Tamura, T., Tison, J. -L., Toyota, T., Yamashita, Y.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Inter-comparison experiment for sea ice biogeochemical research in the Cambridge Bay-Comparison with Saroma-ko Lagoon. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura, D.
  • 学会等名: Canada- Japan Future Collaboration Workshop on Arctic Environment based at Canadian High Arctic Research Station (CHARS) Campus, Cambridge Bay, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] World-wide compilation of air-sea ice CO2 flux with the enclosure method: Similar amplitudes to open-ocean measurements. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura, D., Geilfus, N. X., Tison, J.-L., Else, B. G. T., Brown, K., Miller, L. A., Carnat, G., Moreau, S., Papakyriakou, T., Vancoppenolle, M., Sejr, M. K., Rysgaard, S., Fripiat, F., van der Linden, F., Kotovitch M., Fischer M., Delille, B.
  • 学会等名: 2019 IGS Sea ice symposium
  • 国際学会
• [備考] Daiki Nomura
  • URL: https://sites.google.com/view/daikinomura/home
• [備考] 北海道大学研究者一覧
  • URL: https://researchers.general.hokudai.ac.jp/profile/ja.235c7bdc4d87ed44520e17560c007669.html