Change in lower trophic ecosystem and its complex mechanism in the North Pacific

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem
• Project/Area Number: 15H05822
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: Harada Naomi 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長 (70344281)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本多 牧生 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 上席技術研究員 (20359160) ; 三野 義尚 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (20362303) ; 藤木 徹一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任技術研究員 (30598248) ; 桑田 晃 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 東北区水産研究所, グループ長 (40371794) ; 田所 和明 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 東北区水産研究所, 主幹研究員 (70399575) ; 相田 真希 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (90463091)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 海洋低次生態系 / 北太平洋 / 時系列観測 / 生物地球化学フロート / セジメントトラップ / 植物プランクトンブルーム / 低気圧性渦

Outline of Final Research Achievements

Based on time-series observation with high time resolution at St. K2 in the subarctic western North Pacific, we succeeded to find the difference in seasonality of the early summer and fall phytoplankton blooms for the beginning and finishing factor of blooms associated with mixing process that had remained obscure. At St. KEO in the subtropical western North Pacific, cyclonic meso-scale eddies are important physical process to promote primary production and the cyclonic meso-scale eddies induced nutrients can explain the total 80% of annual new production at St. KEO. The long time series phytoplankton fluxes collected in the subarctic North Pacific indicated that subtropical assemblage abundances increased relatively as compared with subarctic assemblage abundances during the positive phase of Pacific Decadal Oscillation and ENSO cycles. It seems likely that the lower trophic level biological production in the North Pacific would be influenced by decadal scale climate changes.

Free Research Field

生物地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで推測の域を出ていなかった、北太平洋亜寒帯域の物理過程と栄養塩を介した化学過程、結果として基礎生産に結びつく生物過程の具体的な関係性を突き止めることに成功した。亜熱帯域では低気圧性中規模渦や台風などの影響による鉛直混合過程がどのくらいの栄養塩を表層に供給し、生物生産に結びつくかを定量的に解析することができた。水産資源を頂点とする食物網のエネルギー変換の理解に重要な成果となった。