北太平洋HNLC海域形成過程の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26281002
• 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, 准教授 (90371533)
• 研究分担者: 三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 北太平洋 / 鉄 / HNLC海域 / 植物プランクトン

研究実績の概要

「なぜ北太平洋亜寒帯域はHigh Nutrient Low Chlorophyll（HNLC:高栄養塩低クロロフィル）海域になるのか？」、本研究はこの疑問に対して定量的な説明が可能な「鉄と栄養塩の供給プロセス」を提示する事を目的として実施した。
本研究では、これまで知見がないロシア領海内の「東カムチャツカ海流上部」、「千島海峡部」の栄養物質（鉄・栄養塩など）の観測を実施し、東カムチャツカ海流域の「溶存鉄：硝酸塩比」等の化学的性質と、千島海峡部での混合過程による水塊の化学的変質を明らかにした。得られたデータは、西部北太平洋亜寒帯域に、ベーリング海やオホーツク海など北方の縁辺海を起源とする「溶存鉄：硝酸塩比」の高い中層水が供給されていることを示していた。またアラスカ湾のデータアーカイブ化を行い西部海域と比較したところ、西部北太平洋に存在する「溶存鉄：硝酸塩比」の高い中層水の存在は、鉛直的な渦拡散で上部表層に供給する鉄分を増加させることで、アラスカ湾に比べて海洋表面の植物プランクトンによる栄養塩消費量や二酸化炭素吸収量を大きくしていることを示唆していた。
さらに、表層混合層内での鉄の除去率の評価や、供給された「溶存鉄：硝酸塩比」を表層の植物プランクトンが要求量と比べたところ、植物プランクトンは鉄制限となりHNLC海域となることが示された。
本研究で提示したプロセスは、高解像度モデルによっても再現されている。これらの結果は、西部北太平洋亜寒帯域ではアラスカ湾に比べて大きな植物プランクトン増殖が起こるが、北太平洋亜寒帯域全体がHNLCになることを同時に説明している。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] カナダ海洋科学研究所(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: カナダ海洋科学研究所
• [雑誌論文] Dissolved iron distribution in the western and central subarctic Pacific - HNLC water formation and biogeochemical processes - (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, J. and H. Obata
  • 雑誌名: Limnology and Oceanography 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: 10.1002/lno.10548
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dissolved iron and zinc in Sagami Bay and the Izu-Ogasawara Trench (2017)
  • 著者名/発表者名: Obata, H., J. Nishioka, T. Kim, K. Norisuye, S. Takeda, Y. Wakuta, T. Gamo
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 未定 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1007/s10872-016-0407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of frazil Sice formation and upward sediment transport in the Sea of Okhotsk: A possible mechanism of iron supply to sea ice (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito, M., K. I. Ohshima, Y. Fukamachi, G. Mizuta, Y. Kusumoto, J. Nishioka
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Ocean 巻: 122 ページ: 788-802
  • DOI: 10.1002/2016JC012198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the biogeochemical impact of iron-rich shelf water to the Green Belt in the southeastern Bering Sea (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., I. Yasuda, K. Kuma, J. Nishioka
  • 雑誌名: Continental Shelf Research 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: 10.1016/j.csr.2016.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron in sea ice: Review and new insights (2016)
  • 著者名/発表者名: Lannuzel, D., M. Vancoppenolle, P. van der Merwe, J. de Jong, K. M. Meiners, M. Grotti, J. Nishioka, V. Schoemann
  • 雑誌名: Elementa: Science of the Anthropocene 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.12952/journal.elementa.000130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Migration of the FDNPP-derived 134Cs and 137Cs along with 226Ra and 228Ra concentrations across the northwestern North Pacific Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue, M., Y. Shirotani, S. Nagao, H. Kofuji, Y.N. Volkov, J. Nishioka
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 162 ページ: 33-38
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2016.05.011
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 海氷から海洋へ供給された鉄の存在状態と生物利用能に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 漢那直也・村山愛子・西岡純
  • 学会等名: 2016年日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-15
• [学会発表] Biogeochemical processes in the Sea of Okhotsk and the linkages to the Pacific Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, J., I. Yasuda, Y. N. Volkov, A. Scherbinin
  • 学会等名: The 8 th science workshop program of the East Asian Cooperative Experiments
  • 発表場所: ウラジオストック POI （ロシア）
  • 年月日: 2016-08-01 – 2016-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] クリル海峡における混合過程が西部北太平洋亜寒帯域の物質循環に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西岡純・安田一郎
  • 学会等名: 2016JpGU地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-22
• [図書] 低温環境の科学事典 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西岡純
  • 総ページ数: 411
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 環オホーツク観測研究センター
  • URL: http://wwwoc.lowtem.hokudai.ac.jp/