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2019 年度 実績報告書

北東インド洋海域における大気窒素化合物沈着の海洋表層生態系への寄与解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03369
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

竹谷 文一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (50377785)

研究分担者 松本 和彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 技術研究員 (50359155)
相田 真希  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (90463091)
岩本 洋子  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60599645)
山地 一代  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (40399580)
関谷 高志  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地地球環境部門(地球表層システム研究センター), 技術研究員 (00781460)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード大気海洋物質循環 / 窒素化合物 / 沈着 / 海洋生態系 / 洋上観測 / 数値モデル
研究実績の概要

2018年11月行われたインド洋研究航海で取得した大気成分分析、海洋表層の基礎生産の測定分析結果の詳細分析を行った。ベンガル湾上から赤道付近までの北半球洋上の窒素化合物濃度が高く、赤道以南の南半球海洋上の濃度が低いことが示された。後方流跡線解析にから、北半球洋上では大陸からの長距離輸送による気塊、南半球洋上では海洋性の気塊の影響を受けている可能性が示された。また、観測した窒素化合物濃度から乾性沈着フラックスを推定し、その結果、本航海で観測された窒素化合物の乾性沈着フラックスはこれまでに報告されてきた西部北太平洋上での結果に匹敵することが示された。また、雨水中の窒素化合物の成分分析から湿性沈着フラックスを推定し、両者の比較を実施した。また、同時に測定された海洋表層での基礎生産力と大気からの窒素化合物の沈着量の比較を実施し、北半球では乾性沈着が現場の表層の基礎生産力を高めている可能性が高いとの結果が得られた。一方、大気からの金属成分の供給と基礎生産力の比較も実施した結果、瞬間的には大気からの銅などの阻害物質の沈着が基礎生産力の低下に影響を及ぼす可能性も示唆された。
数値モデル計算では、大気化学輸送(全球および領域)モデルの改良・更新(海洋からの大気微量成分の放出などを追加)を実施し、研究航海で得られた大気観測データと比較した。海洋生態系モデルも最新のデータを組み込んだ計算を実施し、その検証を実施した。

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

大気および海洋の観測データから、大気からの海洋表層の基礎生産力の影響評価を実施でき、加えて、大気物質の起源などの推定も実施たため。また、数値モデル計算との比較も実施し、当該海域でのカップリング実験の準備も完了したため。

今後の研究の推進方策

観測データの分析を終了し、観測データのとりまとめを行うと同時に、数値モデル計算による大気からの影響評価を実施し、観測・数値計算の両面からベンガル湾での大気からの物質沈着による評価を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 大気-海洋間の物質循環研究-大気物質の海洋表面沈着が海洋低次生態系に及ぼす可能性-2020

    • 著者名/発表者名
      竹谷文一
    • 雑誌名

      表面と真空

      巻: 63 ページ: 165-170

    • DOI

      https://doi.org/10.1380/vss.63.165

    • 査読あり
  • [学会発表] ベンガル湾における大気窒素化合物沈着よる海洋低次生態系への影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      竹谷文一・野口真希・山地一代 ・関谷高志・池田恒平・橋岡豪人・松本和彦・岩本洋子・本多牧生・金谷有剛
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019大会
  • [学会発表] 粒子状物質を介した大気海洋間の物質循環過程 -日本大気化学会奨励賞受賞記念講演-2019

    • 著者名/発表者名
      岩本洋子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019大会
  • [学会発表] 北半球秋季の東部インド洋における無機態窒素の大気沈着フラックス2019

    • 著者名/発表者名
      岩本洋子、川本雄大、竹谷文一、金谷有剛、野口真希、関谷高志、山地一代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019大会
  • [学会発表] 乾季の東部インド洋における大気汚染物質の変動2019

    • 著者名/発表者名
      川本雄大、田内萌絵、山地一代、岩本洋子、 竹谷文一、 金谷有剛、関谷高志、 野口真希、 中山智喜
    • 学会等名
      第24回大気化学討論会(2019)
  • [学会発表] Impacts of decadal-scale climate variability on marine ecosystems2019

    • 著者名/発表者名
      M.N. Aita., Fujiki T., Tadokoro K., Komuro Y., Taketani F. and Harada N
    • 学会等名
      OCEAN OBS’19
  • [学会発表] 洋上および陸上での大気エアロゾル観測2019

    • 著者名/発表者名
      竹谷文一
    • 学会等名
      エアロゾル学会若手フォーラム 2020
    • 招待講演
  • [学会発表] Potentials of Deposition of Atmospheric Inorganic Nitrogen Compounds to the Surface Marine Ecosystem at Sea of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      F. Taketani, M.N. Aita, K. Yamaji, T. Sekiya, K. Ikeda, K. Sasaoka, M.C. Honda, K. Matsumoto and Y. Kanaya
    • 学会等名
      AGU Ocean Sciences Meeting2020
  • [学会発表] Atmospheric Nitrogen Deposition to the Eastern Indian Ocean during Boreal Autumn2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwamoto, K. Kawamoto, F. Taketani, Y. Kanaya, T. Sekiya, M.N. Aita and K. Yamaji
    • 学会等名
      AGU Ocean Sciences Meeting2020
  • [学会発表] Field evidences for the positive effects of atmospheric deposition on primary productivity in the oligotrophic ocean2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, F. Taketani, K. Yamaji, Y. Iwamoto, M. Honda
    • 学会等名
      AGU Ocean Sciences Meeting2020
  • [学会発表] Effects of air-sea exchange of reactive gases on global atmospheric chemistry system2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sekiya, M. N. Aita, A. Yamamoto, F. Taketani, Y. Iwamoto, K. Kawamoto, K. Sudo, Y. Kanaya
    • 学会等名
      AGU Ocean Sciences Meeting2020

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公開日: 2021-01-27  

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