太平洋におけるＧＥＯＴＲＡＣＥＳ観測：微量元素・同位体の３次元分布と挙動の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23253001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 蒲生 俊敬 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70143550)
• 研究分担者: 小畑 元 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (90334309)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 国際GEOTRACES計画 / 海洋の微量元素・同位体 / 南太平洋・南極海 / 海水のクリーン採取・分析 / 学術研究船白鳳丸 / 海洋の地球化学サイクル

研究実績の概要

学術研究船白鳳丸による2回の長期航海（KH-14-3次航海（6月23日～8月11日，北太平洋・北極海）およびKH-14-6次航海（12月2日～2月26日，南太平洋・南極海）を予定通り実施し，白鳳丸のチタン製アーマードケーブルを用いたクリーン海水採取と船上のクリーンルーム中での試料処理と化学分析を行った。特にKH-14-6次航海は我が国が太平洋において分担するGEOTRACES航海のひとつ（GP-19航海）として国際的に登録されたもので，西経170度ラインに沿って赤道から南極海（南緯65度）に至る測線に沿って，緯度ほぼ5度おきの海洋観測（表面～海底直上まで）を完遂した。GEOTRACES計画における必須分析項目（キーパラメータ）である鉄，亜鉛，銅，マンガンなど微量重金属，炭素・窒素・鉛・ネオジムの同位体などの分析を，採取した海水試料について鋭意実施中である。
GEOTRACES計画に関する国際的情報交換を密に行うため，SCOR総会（9月15～18日，ブレーメン），GEOTRACESデータ管理委員会（10月6～7日，ケープタウン），GEOTRACES研究推進委員会（10月8～10日，ケープタウン）に代表者を派遣し，我が国の研究進捗状況を発表し意見交換を行った。また日本学術会議SCOR分科会GEOTRACES小委員会を中心として，今後の計画策定と外部からのコメント・評価を受けることに努めた。
得られた研究成果をゴールドシュミット国際会議（6月8～13日，サクラメント），アジア大洋州地球科学連合大会（7月28日～8月1日，札幌），日本地球化学会年会（9月16～18日，富山）など国内外の学会等で発表するとともに，原著論文を執筆・公表した。
また埼玉県花咲徳栄高校において出前授業（11月18日）を行い，理系の高校生約100名に海洋研究の目的や面白さについて講演した。

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

年度当初の計画通り，学術研究船白鳳丸による研究航海を実施できた。航海中は海況不良などの理由により，当初計画を一部変更せざるを得なかったものの，調査予定海域を網羅して，設定した測点での観測・試料採取をおおむね完遂することができた。採取した試料の船上分析および航海後の分析もほぼ順調に実施されつつあり，データの蓄積が進んでいる。
年度当初の計画通り，国際会議，国際学会，国内学会大会に参加し，国際的な研究連絡を活発に継続するとともに，研究成果の公表に努めた。原著論文4編を印刷・公表した。
アウトリーチ活動としての出前授業は1回にとどまったものの，100名を超える理系の高校生に海洋化学の意義や面白さを伝えることができた。

今後の研究の推進方策

本基盤研究（5年間）の最終年度として，これまでに太平洋を中心に実施してきた白鳳丸長期航海（2012年度のKH-12-4次航海（北太平洋亜寒帯），2014年度のKH-14-6次航海（南太平洋・南極海）など）によって回収したクリーン海水試料の化学分析を完遂し，総合的な研究成果のとりまとめに進む。
国際GEOTRACES計画に対して，得られた高精度データを登録するとともに，レベルの高い国際会議（ゴールドシュミット会議，米国地球物理学連合秋季大会など）および国内会議（日本海洋学会秋季大会，日本地球化学会年会など）において研究成果を発表する。合わせて原著論文の執筆・投稿も精力的に行う。
アウトリーチ活動（出前授業，サイエンスカフェなど）を重視し，機会を捉えて一般向けの情報発信に努める。
総まとめとして，大気海洋研究所の共同利用シンポジウムを年度末に開催する。本基盤研究5年間の研究成果を中核に，我が国の近年のGEOTRACES研究成果をまとめ，次の研究計画具体化への出発点とする。

研究成果

• [雑誌論文] Sampling and onboard analytical methods for determining subnanomolar concentrations of zinc in seawater. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, T-J., Obata, H., Gamo, T., Nishioka, J.
  • 雑誌名: Limnology and Oceanography: Methods 巻: 13 ページ: 30-39
  • DOI: 10.1002/lom3.10004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Boron isotopic geochemistry of vent fluids from arc/back-arc seafloor hydrothermal systems in the western Pacific. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka, K., Hong, E., Ishikawa, T., Gamo, T., Kawahata, H.
  • 雑誌名: Chem. Geol. 巻: 392 ページ: 9-18
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.11.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excess 222Rn in the bottom layer of the Japan Sea and their implication for bottom water dynamics. (2014)
  • 著者名/発表者名: Gamo, T.
  • 雑誌名: Prog. Oceanogr. 巻: 121 ページ: 94-97
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.pocean.2013.10.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Sea of Japan and its Unique Chemistry Revealed by Time-Series Observations over the Last 30 Years (2014)
  • 著者名/発表者名: Gamo, T., Nakayama, N., Takahata, N., Sano, Y., Zhang, J., Yamazaki, E., Taniyasu. S., and Yamashita, N.
  • 雑誌名: Monogr. Environ. Earth Planets 巻: 2 ページ: 1-22
  • DOI: doi:10.5047/meep.2014.00201.0001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular hydrogen and carbon monoxide in seawater in an area adjacent to Kuroshio and Honshu Island in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawagucci, S., Narita, T., Obata, H., Ogawa, H., and Gamo, T.
  • 雑誌名: Mar. Chem. 巻: 164 ページ: 75-83
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.marchem.2014.06.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent distribution of lead in the Indian Ocean reflects the impact of regional emissions (2014)
  • 著者名/発表者名: Echegoyen, Y., Boyle, E.A., Lee, J.M., Gamo, T., Obata, H., Norisuye, K.
  • 雑誌名: PNAS 巻: 111 ページ: 15328-15331
  • DOI: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1417370111
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise determination of dissolved platinum in seawater of the Japan Sea, the Sea of Okhotsk, and the western North Pacific (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Obata, H., Okubo, A., Gamo, T.
  • 雑誌名: Mar. Chem. 巻: 166 ページ: 114-121
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.marchem.2014.10.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anthropogenic lead emissions in the ocean: The evolving global experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: Boyle, E.A., Lee, J-M., Echegoyen, Y., Noble, A., Moos, S., Carrasco, G., Zhao, N., Kayser, R., Zhang, J., Gamo, T., Obata, H. and Norisue, K.
  • 雑誌名: Oceanogr. 巻: 27 ページ: 69-75
  • DOI: http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2014.10
• [雑誌論文] 総論：GEOTRACES計画の進捗と新たな展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蒲生俊敬
  • 雑誌名: 号外海洋 巻: 55 ページ: 5-11
• [学会発表] 白鳳丸KH-14-6-GEOTRACES航海報告：10年後の南太平洋再訪観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蒲生俊敬
  • 学会等名: 平成26年度海洋コア総合研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 高知大学海洋コア総合研究センター，高知県
  • 年月日: 2015-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Distribution and biogeochemical cycles of platinum in estuaries, the western North Pacific and its marginal seas (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Obata, H., Gamo, T.
  • 学会等名: Univ. Tokyo & Univ. Hawaii 3rd Joint Symposium on ocean, coastal, and atmospheric sciences
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所，千葉県
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-12
• [学会発表] 北極海およびベーリング海におけるヨウ素の存在状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三輪一爾，小畑元，鈴木崇史，蒲生俊敬
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学，富山県
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 西武北太平洋および縁辺海における白金の分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木麻彩実，小畑元，大久保綾子，蒲生俊敬
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学，富山県
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 高感度硫化水素測定法による海水中の硫化物の存在状態の研究：分析法の確立と鬼界カルデラにおける観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山典子，小畑元，蒲生俊敬，佐野有司
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学，富山県
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] Dissolved zinc and its speciation in the northwestern Indian Ocean and Andaman Sea (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim, T-J., Obata, H., Gamo, T.
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学，富山県
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 相模湾および伊豆小笠原海溝域における鉄・亜鉛の挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑元，西岡純，金泰辰，則末和宏，武田重信，涌田陽平，蒲生俊敬
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学，富山県
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] Clean seawater sampling for trace metals during Japanese GEOTRACES cruises (2014)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., Nishioka, J., Kim, T-J., Norisuye, K., Takeda, S., Wakuta, Y., Gamo, T.
  • 学会等名: Asia Oceanic Geoscience Society
  • 発表場所: ロイトン札幌ホテル，北海道
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] PFOS関連物質の東日本大震災による海洋負荷現象の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山﨑絵理子，谷保佐知，島村紘大，山下信義，蒲生俊敬，宮澤泰正，熊本雄一郎
  • 学会等名: 第21回E&Eフォーラム 環境・エネルギー分野研究交流会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所，茨城県
  • 年月日: 2014-06-18
• [図書] 海洋地球化学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蒲生俊敬
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: 講談社
• [備考] 東京大学大気海洋研究所 海洋無機化学分野 研究活動
  • URL: http://co.aori.u-tokyo.ac.jp/micg/katudou.html
• [備考] 東京大学大気海洋研究所 海洋無機化学分野 蒲生俊敬のホームページ
  • URL: http://co.aori.u-tokyo.ac.jp/micg/Gamo/index.html