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2011 年度 実績報告書

海洋の気体交換フィードバックシステムと生物生産応答に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22241001
研究機関北海道大学

研究代表者

渡辺 豊  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 准教授 (90333640)

研究分担者 西岡 純  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
坂岡 桂一郎  北海道大学, 水産学部, 助教 (40241377)
吉川 久幸  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (60344496)
南 秀樹  東海大学, 生物理工学部, 准教授 (60254710)
小埜 恒夫  独立行政法人水産総合研究センター, 北海道区水産研究センター, 室長 (40371786)
キーワード化学海洋学 / 海洋大気物質循環
研究概要

1)炭素・窒素気体交換システムと生物生産応答の定量化の新規評価法の開発・改良
H22年度から引き続き、海洋の炭素・窒素気体交換システムと生物生産応答の定量化(大気気体貫入速度、脱窒・窒素固定量など)の新規方法の開発を実施した。その結果、大気貫入速度とともに、海水中の栄養塩濃度と組み合わせることで、脱窒と窒素固定量を同時に見積もる方法の開発に成功した。この方法は、窒素とアルゴンの大気と海水中の比から得られる過剰分の窒素と、海水中のリン酸から期待される消費窒素量の比の差分を取ることで、海水中の脱窒量と同時に窒素固定を見積もる方法である。これは従来には無い画期的な方法であり、現在、海水中の窒素収支が釣り合っていない事への新たな解答を得るための方法となった。現在、国際学術雑誌への投稿準備中である。
2)モデル海域における高確度な炭素・窒素気体交換システムとそのマッピングと定量化
実証試験の結果を踏まえ、H23年5月~6月において、おしょろ丸に、溶存気体高頻度採水用システムを搭載し、日本海ならびにオホーツク海での経緯度0.5度の高頻度の海洋表層混合層海水採水(水深10m、20m)を実施した。ここでは、窒素成分と炭素成分を中心に採取を実施した。ここで得た結果を用いて、1)の炭素・窒素気体交換システム評価方法を用いて、時空間的に高分解な同海域の表層混合層の炭素・窒素循環変動とそのフラックスの定量化を実施した。現在、その定量化の検討は継続中である。

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

溶存気体高頻度採水システムの開発が終了しその現場投入した点および、海洋の炭素・窒素気体交換システムと生物生産応答の定量化(大気気体貫入速度、脱窒・窒素固定量など)の新規方法の開発に成功した点から、区分2に該当すると判断出来る。

今後の研究の推進方策

溶存気体高頻度採水システムの現場投入し広域的データを取得するための船舶を確保することが現任必須となっている。現在、北大おしょろ丸、水産総合研究センターの船舶運航の機会に溶存気体高頻度採水システムを投入できるよう最大限努力する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Variations in atmospheric Rn-222 in the northernmost Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Zhu, C., Yoshikawa-inoue, H., et al.
    • 雑誌名

      Atmoshpehric Environment

      巻: 50 ページ: 174-181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decreasing pH trend estimated from 35-yr time series of carbonate parameters in the Pacific sector of the Southern ocean2012

    • 著者名/発表者名
      Midorikawa, T., Yoshikawa-inoue, H., et al.
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research

      巻: 61 ページ: 131-139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ocean acidification off the south coast of Japan : A result from time series observation of CO2 parameters from 1994 to 20082012

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., Yoshikawa-inoue, H., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 116

    • DOI

      10.1029/2010JC006831

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosenic methane distribution in the South Pacific and the Southern Ocean in austral summer, 2001-20022012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, O., Yoshikawa-inoue, H., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 116

    • DOI

      0.1029/2009JC006089

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 親潮域の生物生産を支える環オホーツク海域の物質循環2012

    • 著者名/発表者名
      西岡純、中塚武
    • 雑誌名

      海洋と生物

      巻: 198 ページ: 41, 198

  • [雑誌論文] Relationship between sinking organic matter and minerals in the shallow zone of the western subarctic Pacific2011

    • 著者名/発表者名
      Shigemitsu, M., Watanabe, Y. W., Yamanaka,Y., Honda, M. C., Kawakami, H
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 66 ページ: 697-708

    • DOI

      doi:10.1007/s10872-010-0057-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of chlorofluorocarbons in and around the Sea of Okhotsk : Effects of tidal mixing and brine rejection on the ventilation2011

    • 著者名/発表者名
      Uchino, K., Nishioka, J., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

    • DOI

      10.1029/2010JG001541

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms controlling dissolved iron distribution in the North Pacific : A model study2011

    • 著者名/発表者名
      Misumi, K., Nishioka, J., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysicah Researcl

    • DOI

      10.1029/2010JG001541

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 札幌におけるエアロゾル中の水溶性イオンおよび微量金属元素の長期変化について2011

    • 著者名/発表者名
      南秀樹, ら
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 26 ページ: 221-233

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オホーツク海と太平洋をつなぐ物質循環-潮汐混合のインパクト2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺農
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 43 ページ: 662-667

  • [雑誌論文] 親潮域・混合域の鉄濃度の季節変動を支配するプロセス2011

    • 著者名/発表者名
      西岡純, ら
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 43 ページ: 648-659

  • [図書] 環ホーツク海域の農な生態系を生み出す鉄供給システム

    • 著者名/発表者名
      西岡純(分担執筆)
    • 総ページ数
      2012
    • 出版者
      北海道大学出版(掲載確定)
  • [図書] 地球との化学事:「海の質循環」

    • 著者名/発表者名
      渡辺農(分担執筆)
    • 出版者
      朝倉書店(印刷中)(掲載確定)

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公開日: 2013-06-26  

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