北極圏の閉鎖性水域におけるメタン発生量推定に向けた貧酸素水塊の発生機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560603
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 中山 恵介 北見工業大学, 工学部, 教授 (60271649)
• 研究分担者: 榎本 浩之 国立極地研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (00213562) ; 佐々木 正史 北見工業大学, 工学部, 教授 (10322885)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: メタン / 溶存酸素濃度 / 富栄養化

研究概要

メタンは，二酸化炭素に比較して大気中での分解速度が大きいが，地球温暖化ガスとしての温室効果は二酸化炭素の約25倍であり，北極圏からの発生量が地球全体の1/4を占めていると報告されている．その北極圏では，地球規模での環境変動により永久凍土が融解し，メタン発生量が急激に増加する可能性が指摘されている．そこで本研究では，北極圏における永久凍土の融解による富栄養化とメタン発生量の推定を目指し，メタンの発生機構解明を目的とした．メタン発生速度に関する水温，硫酸イオン濃度，酸素濃度を制限要因とした室内実験を実施し，硫酸イオン濃度よりも溶存酸素濃度がメタン発生量に大きく寄与していることが解明された．

研究成果

• [雑誌論文] Horizontal and residual circulation driven by wind stress curl in Tokyo Bay (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K.., T. Shintani, K. Shimizu, T. Okada, H. Hinata and K. Komai
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research
  • DOI: 10.1002/2013JC009396
• [雑誌論文] 知床を対象としたMRI-AGCM3.1Sを用いた栄養流出量の将来予測に向けて (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,中山恵介,仲江川敏之,井上徹教,小俣雅嗣,石田哲也,駒井克昭
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.70, No.4 ページ: 1219-1224
• [雑誌論文] 内部ケルビン波の砕波による水平循環の発達と減衰 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小窪一毅,中山恵介,新谷哲也,渡部靖憲,柿沼太郎,駒井克昭,清水健司,丸谷靖幸
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.70, No.4 ページ: 1219-1224
• [雑誌論文] 内部ケルビン波の砕波による水平循環の発生機構解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小窪一毅,中山恵介,新谷哲也,柿沼太郎,大塚淳一,渡部靖憲,駒井克昭, Kenji Shimizu
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) 巻: Vol.69, No.2 ページ: 451-455
• [雑誌論文] 網走川河口における塩水遡上への吹送流の影響評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤之信,中山恵介,新谷哲也,駒井克昭
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.69, No.4 ページ: 1195-1200
• [雑誌論文] 東京湾スケールにおけるメッシュアスペクト比と非静水圧効果の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山恵介,新谷哲也,清水健司,木下直貴,岡田知也,佐藤之信,丸谷靖幸,駒井克昭
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.69, No.4 ページ: 709-714
• [雑誌論文] Projection of"strong wind"events enhancing recovery from hypoxia in Tokyo Bay (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K.., Y. Maruya, T. Nakaegawa, K. Komai, K. Kokubo, T. Ishida and T. Okada
  • 雑誌名: Japan, Hydrological Processes
  • DOI: 10.1002/hyp.9829
• [雑誌論文] 湖沼からのメタン発生機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,中山恵介,佐々木正史,崇田徳彦,石田哲也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.69, No.4 ページ: 1435-1440
• [雑誌論文] 網走川河口域で発生する塩水遡上に関する数値的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新谷哲也,中山恵介
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.69, No.4 ページ: 829-834
• [雑誌論文] 内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山恵介,小窪一毅,新谷哲也,大塚淳一,丸谷靖幸,渡部靖憲,駒井克昭,岡田知也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) 巻: Vol.68, No.2 ページ: 926-930
• [雑誌論文] Residual current over a uniform slope due to breaking of internal waves in a two-layer system (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K.., T. Shintani, K. Kokubo, Y. Maruya, T. Kakinuma, K. Komai and T. Okada
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: vol.117, C10002
  • DOI: 10.1029/2012JC008155
• [雑誌論文] Contributions of Wind and River Effects on Recovery of Dissolved Oxygen Concentration in Tokyo Bay (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoh C., K. Nakayama and K. Furukawa
  • 雑誌名: Estuarine Coast and Shelf Science 巻: Vol.109 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1016/j.ecss.2012.05.023
• [雑誌論文] 東京湾を対象としたPartial Cellの適用性の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,吉江祐人,中山恵介,新谷哲也,木下直貴,小窪一毅,加藤淳子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.68, No.4 ページ: 997-1002
• [雑誌論文] 風と塩水遡上の関連性に関する統計解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川博,加藤淳子,中山恵介,崇田徳彦,中内勲,石田哲也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.68, No.4 ページ: 745-750
• [雑誌論文] 知床を対象とした海陸の栄養塩循環機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: Aynur Abliz,中山恵介,丸谷靖幸,井上徹教,桑江朝比呂,舘山一孝,岡田知也,加藤淳子,石田哲也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.68, No.4 ページ: 721-726
• [雑誌論文] 環境流体解析のための簡易Wetting and Dryingスキーム (2012)
  • 著者名/発表者名: 新谷哲也,中山恵介,中本篤嗣
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.68, No.4 ページ: 1249-1254
• [雑誌論文] 東京湾における貧酸素水塊の解消要因である強風の将来予測に向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,アイヌルアブリズ,中山恵介,仲江川敏之,古川恵太,駒井克明,鰀目淑範
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2(海岸工学) 巻: Vol.67, No.2 ページ: 921-925
• [雑誌論文] Evaluation of nutrient flux from Shiretoko into the ocean using MRI-GCM (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K.., A. Aynur, Y. Maruya, K. Natsui and T. Nakaegawa
  • 雑誌名: Hydrological Research Letters 巻: Vol.5 ページ: 47-51
  • DOI: 10.3178/hrl.5.47
• [雑誌論文] 東京湾の水環境予測を目指したGCMデータの利用 (2011)
  • 著者名/発表者名: アイヌルアブリズ,丸谷靖幸,中山恵介,仲江川敏之,古川恵太
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.67, No.4 ページ: 277-282
• [雑誌論文] 薄板状浮体構造物上を移動する荷重により生成される表面波及び内部波の数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下啓,柿沼太郎,中山恵介
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3(海洋開発) 巻: Vol.67, No.4 ページ: 109-114
• [雑誌論文] Influence of freshwater input and bay reclamation on long-term changes in seawater residence times in Tokyo Bay, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Okada T., K. Nakayama, T. Takao and K. Furukawa
  • 雑誌名: Hydrological Processes
  • DOI: 10.1002/hyp.8010
• [雑誌論文] 安定同位体比による知床ラウス川を通じた海起源栄養塩の流域内分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: Aynur Abliz,中山恵介,丸谷靖幸,桑江朝比呂,岡田知也,石田哲也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.67, No.4 ページ: 1303-1308
• [学会発表] 内部ケルビン波の砕波により誘起される水平循環 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小窪一毅,中山恵介,新谷哲也,柿沼太郎,大塚淳一,渡部靖憲,駒井克昭,清水健司
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文集
  • 発表場所: (CD-ROM)(第70号)
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] 結氷した湖沼におけるメタン生成過程の解明に向けた現地観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小窪一穀,丸谷靖幸,中山恵介,駒井克昭,佐々木正史
  • 学会等名: 水文水資源学会
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] MRI-AGCM3.1とCMIP3のマルチ気候モデルを利用した東京湾で発生する強風の将来予測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,中山恵介,仲江川敏之,駒井克昭,岡田知也
  • 学会等名: 水文水資源学会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 極端気象現象とその影響評価に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山恵介,鬼頭昭雄,寶馨,竹内邦良,仲江川敏之,中北英一,山敷庸亮
  • 学会等名: 水文水資源学会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 内部ケルビン波の砕波により誘起される流れ (2012)
  • 著者名/発表者名: 小窪一毅,中山恵介,新谷哲也,大塚淳一,岡田知也,渡部靖憲,丸谷靖幸
  • 学会等名: 土木学会年次講演会報告集
  • 発表場所: (第65号,II-55)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 風と塩水遡上の関連性に関する統計解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤淳子,中山恵介,他
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: (B-64)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 湖沼からのメタン発生機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,中山恵介,他
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: (B-25)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 異なる成層場における内部ケルビン波の斜面上での砕波 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小窪一毅,中山恵介,他
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: (B-64)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] GCMを用いた東京湾におけるDO濃度回復に関する将来予測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸谷靖幸,アイヌルアブリズ,中山恵介,仲江川敏之,古川恵太
  • 学会等名: 土木学会年次学術講演会報告集
  • 発表場所: (第66号,II-195)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Future projection of duration of strong wind by using GCM in Tokyo bay (2011)
  • 著者名/発表者名: Maruya Y., K. Nakayama et al
  • 学会等名: Symposium on Extreme Weather and Impact Assessments
  • 年月日: 20110000