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2022 年度 実績報告書

溶存有機物と光学特性から探る亜寒帯海域の水塊構造と生物生産環境

研究課題

研究課題/領域番号 19H04250
研究機関国立極地研究所

研究代表者

平譯 享  国立極地研究所, 先端研究推進系, 教授 (70311165)

研究分担者 山下 洋平  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50432224)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードCDOM / FDOM / 水塊 / 光吸収 / 蛍光 / 基礎生産
研究実績の概要

令和4年度も令和3年度と同様、水産資源研究所「若鷹丸」による仙台湾の観測を7月末に実施し、有色溶存有機物(CDOM)光吸収係数、および蛍光溶存有機物(FDOM)蛍光強度の観測を実施した。過去に観測したデータとこれらのデータを組み合わせ、データセットを再構築した後(n=811)、水塊を再分類(階層的クラスター分析)した。
令和3年度までは7つの水塊に分類していたが、衛星によるCDOM光吸収係数の推定精度と機械学習(ランダムフォレスト)による水塊判別精度を考慮し、5つの水塊に分類した。その結果、衛星CDOM光吸収係数とランダムフォレストを使用した方法は80%以上の精度で水塊を正しく識別することができた。また、ランダムフォレストを用いる方法は、閾値を用いて判別する方法(精度67%)よりも確実に水塊判別が可能であることが明らかとなった。
植物プランクトンの基礎生産にとって重要な水塊とその分布を知るため、MODIS/Aquaデータに本方法を適用し、北太平洋における各水塊のクロロフィルa(chl.a)濃度、面積およびトータルchl.a量(クロロフィルa濃度と面積の積の積算値)を計算した。chl.a濃度は水塊5、4、2、3、1の順に高かったが、トータルchl.aは水塊3が最も高く、北太平洋の沿岸部広く分布しており、水塊3は本海域における生物生産に重要な水塊であると考えられる。また、大きな植物プランクトンブルームが発生する時期またはその前の時期には、深層の水塊の特徴を持つ水塊2が局所的に現れ、FDOMで観測された深層からの栄養塩流入あるいは湧昇の影響を示唆するものと示唆される。
以上の結果は、英語論文としてまとめた。内容を精査の上、国際学術誌に投稿する予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4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 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Intrusion of Coastal Oyashio water to Funka Bay and Tsugaru Strait occasionally disturbed by Kuroshio-originating warm core ring2023

    • 著者名/発表者名
      Abe H.、Yahiro Y.、Hasegawa T.、Hirawake T.、Onishi H.、Ooki A.、Takatsu T.、Sasaki K.、Wakita M.、Kaneko H.、Watanabe S.、Tanaka T.、Okunishi T.、Ohno S.、Hashizume S.
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10872-022-00675-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The efficiency of the microbial carbon pump as seen from the relationship between apparent oxygen utilization and fluorescent dissolved organic matter2023

    • 著者名/発表者名
      Xiao Xilin、Yamashita Youhei、Gonsior Michael、Jiao Nianzhi
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 210 ページ: 102929~102929

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2022.102929

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissolved Iron Concentration and the Solubility Inferred by Humic‐Like Fluorescent Dissolved Organic Matter in the Intermediate Water in the North Pacific Including the Marginal Seas2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Youhei、Nishioka Jun
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 128 ページ: e2022JG007159

    • DOI

      10.1029/2022JG007159

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of primary production algorithm using absorption coefficient of phytoplankton in the Pacific Arctic2022

    • 著者名/発表者名
      Futsuki Ryosuke、Hirawake Toru、Fujiwara Amane、Waga Hisatomo、Kikuchi Takashi、Nishino Shigeto、Isada Tomonori、Suzuki Koji、Watanabe Yutaka W.
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 78 ページ: 311~335

    • DOI

      10.1007/s10872-022-00646-5

    • 査読あり
  • [学会発表] Detection of biologically productive water mass from ocean color satellite using chromophoric dissolved organic matter (CDOM)2022

    • 著者名/発表者名
      Oida, J., T. Hirawake, Y. Yamashita, H. Abe, J. Nishioka, H. Waga, D. Nomura, S. Kakehi
    • 学会等名
      ESSAS Annual Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 太平洋側北極域における光吸収ベース基礎生産量アルゴリズムの性能2022

    • 著者名/発表者名
      平譯 享, 夫津木亮介, 藤原 周, 和賀久朋, 菊地 隆, 西野茂人, 伊佐田智規, 鈴木光次, 渡辺豊
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
  • [学会発表] 有色溶存有機物 (CDOM)を用いた海色衛星による高生産水塊の検出2022

    • 著者名/発表者名
      大井田 穣示, 平譯 享, 山下 洋平, 阿部 泰人, 西岡 純, 和賀 久朋, 野村 大樹, 筧 茂穂
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
  • [学会発表] 中層水循環により縁辺海から北太平洋に輸送される溶存鉄の化学形態2022

    • 著者名/発表者名
      山下洋平, 西岡 純
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
  • [図書] リモートセンシング事典 (「海洋における基礎生産の推定」を担当)2023

    • 著者名/発表者名
      日本リモートセンシング学会(平譯 享、執筆分担)
    • 総ページ数
      758
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      978-4-621-30776-2

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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