海洋生態系を陽に表現した全球海洋物質循環のモデリング

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15510001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山中 康裕 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (40242177)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸 道郎 北海道大学, 大学院・水産科学研究科, 教授 (90214767)
• Keywords: 海洋生態系 / 海洋物質循環 / モデル / 二酸化炭素

Research Abstract

北太平洋海洋科学機関(North Pacific Marine Science Organization, PICES)で作成された海洋生態系モデル(NEMURO)に炭酸系などの海洋物質循環を結合させた。さらに海洋1次元モデルおよび北太平洋における亜寒帯から亜熱帯を含む3次元モデルなどの海洋循環モデルにそれらを組み込んだ。西部北太平洋亜寒帯においては、強い珪藻春季ブルームやそれに続く小型プランクトンブルームなどを再現し、海洋表層における栄養塩濃度や二酸化炭素分圧の季節変動も再現することが出来た。海洋生態系がどのように海洋物質循環を規定しているかの議論を行い、論文化した。また、成長に伴って季節的に鉛直移住するカイアシ類が亜寒帯の海洋生態系に対する影響をどのように与えるかを議論し、論文化した。深さ1000mにおけるカイアシ類の季節鉛直移住に伴う炭素輸送量は、沈降粒子の下方への輸送量の約1割程度となり次期海洋炭素循環モデルを作成する際には何らかの形で組み込んだ方が良いことが示唆された。
次に亜寒帯と亜熱帯における生態系の比較を行った。その結果、亜寒帯において観測された生理パラメータを用いると亜熱帯における生態系が再現出来ず、また逆の場合も同様であり、論文として発表した。個々の海域における動植物プランクトンのグループを陽に表現したモデルを作成し、それぞれの海域に適用した。その結果、それぞれの海域で最も優先となる動植物プランクトンのグループによる棲み分けを再現した。これらを本計画の申請時の予定に従い、来年度3次元モデルに組み込む予定である。

Research Products

• [Publications] Kishi, M.J.: "Effect of Aquaculture on Material Cycles in Otsuchi Bay"Japan Otsuchi Marine Science. 28. 65-71 (2003)
• [Publications] Kishi, M.J.: "Comparing primary production and vertical flux using different ecosystem models in the western North Pacific"J.Oceanogr. 60. 63-73 (2004)
• [Publications] Yamanaka, Y.: "An ecosystem model coupled with nitrogen-silicon-carbon cycles applied to station A-7 in the Northwestern Pacific"J.Oceanogr. 60(印刷中). (2004)
• [Publications] Aita, M.N.: "Effect of ontogenetic vertical migration of zooplankton on the results of NEMURO embedded in a general circulation model"Fisheries Oceanogr. 12. 284-290 (2003)
• [Publications] Yoshie, N.: "One dimensional ecosystem model simulation of the effects of vertical dilution by the winter mixing on the spring diatom bloom"J.Oceanogr. 59. 563-571 (2003)