北太平洋の生物生産を支える北太平洋中層水の化学的特性の形成過程の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21838
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (90371533)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2022-03-31
• キーワード: 南極中層水 / 北太平洋中層水 / 栄養塩化学的特性 / 栄養物質濃度データセット / 生物生産

研究実績の概要

白鳳丸KH-19-6次航海で得られたサンプルの分析を進め、東部南太平洋および南大洋における溶存鉄濃度の鉛直断面図を作成し、酸素濃度や熱水プルームのトレーサーとなるヘリウム安定同位体比（δ3He）とともに解析を行った。その結果、東部南太平洋から南極海にかけては、再無機化による鉄の内部循環と熱水プルームによる外部鉄供給が分布を決める重要な要因であることが分かった。また中層上部に分布する再無機化した鉄が、亜熱帯域亜表層の植物プランクトン増殖に寄与していることが示唆された。また、本研究で実施した東部南太平洋および南大洋における観測結果より南極中層水（SAMW)の化学的特性（硝酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、鉄濃度比）を解析し、北太平洋中層水（NPIW)との違いを比較した。NPIWにはSAMWに比べ、鉄と硝酸塩濃度の比で最大２倍、ケイ酸塩と硝酸塩濃度の比で最大５倍大きな値を持つことが明らかになった。NPIWの影響を強く受ける北太平洋表層で鉄やケイ酸塩の要求量の大きい珪藻類が生息する理由として、SAMWと比べて鉄と硝酸塩の比の大きな水が影響を与えていることが推察された。

研究成果

• [国際共同研究] ロシア極東海洋気象学研究所(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: ロシア極東海洋気象学研究所
• [雑誌論文] A review: iron and nutrient supply in the subarctic Pacific and its impact on phytoplankton production (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishioka J, Obata H, Hirawake T, Kondo Y, Yamashita Y, Misumi K, Yasuda I
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s10872-021-00606-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Iron and nutrient dynamics along the East Kamchatka current, western Bering sea basin and Gulf of Anadyr (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishioka J, Hirawake T, Nomura D, Yamashita Y, Ono K, Murayama A, Shcherbinin A, Volkov Y N, Mitsudera H, Ebuch N, Wakatsuchi M, Yasuda I
  • 雑誌名: Progress in Oceanography 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.pocean.2021.102662
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Sub-polar marginal seas fuel the North Pacific Ocean through the intermediate wate (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishioka J
  • 学会等名: International Symposium Kanazawa University
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 海洋コンベアベルト終焉部における鉄とケイ素を含めた 栄養物質プロパティの 形成過程
  • URL: https://nishioka48.wixsite.com/nishioka/team-4