2016 Fiscal Year Annual Research Report
新しい沿岸複合生態系像の構築に向けた海底湧水研究の広域展開
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16H06200
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
杉本 亮 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 講師 (00533316)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海底湧水 / 沿岸生態系 / 一次生産 / ラドン同位体 / 栄養塩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底湧水が沿岸生態系に及ぼす影響を調べるため、国内の複数の沿岸域において地下水湧出の実態と一次生産過程との関係を調査した。
１）沿岸域における地下水湧出実態の把握：リアス式海岸地域（猪串湾・気仙沼湾）と開放性海岸地域（加賀海岸）において小型船舶を用いた222Rnの曳航観測を実施した。222Rn濃度は3台の静電捕集型ラドン測定器（RAD7）を用いるマルチディテクター法を外部ポンプで制御した改良法により計測した。その結果、リアス式海岸地域では湾奥部で222Rn濃度が高いことが確認され、海底湧水による222Rn供給の影響が確認された。猪串湾においては、定点での24時間連続観測も組み合わせ、海底湧水量を収支計算法から定量した。その結果、湾奥部に限ると、河川流量の約5倍もの地下水が流入していた。一方、開放性沿岸地域においても、222Rn濃度はそれほど高くはないが、局所的にその濃度が高くなる場所が存在しており、海底湧水の影響が無視できないことが示唆された。
２）海底湧水と一次生産速度（PP）の関係：別府湾および大槌湾の沿岸域において、222Rn濃度の異なる6ヵ所を選定し、13C法を用いたPPの現場培養実験を実施した。また各測点の試料は、陸上の培養水槽においても光・温度環境を一定とした条件下の一次生産速度も測定した。現場PPの場所間の違いは、光・温度ではなく、栄養塩濃度の差によって引き起こされており、海底湧水がもたらす栄養塩の重要性が明らかになった。実際、別府湾では222Rn濃度とPPには明瞭な関係は認められなかったが、単位クロロフィルa当たりのPP（PB）と222Rn濃度に有意な正の相関関係が認められた。しかしながら、大槌湾では222Rn濃度とPP・PBともに明瞭な関係が認められなかった。この理由として、地下水中のリン酸イオン濃度が極めて低いことが影響しているものと推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
222Rnを用いた海底湧水評価と一次生産過程の関係に関しては、予定通りに研究が進んでいる。一方、海底湧水評価ツールとして新たに導入する予定であった曳航型の電気探査機器に関しては、購入が当初の予定よりも大幅に遅れた。しかしながら、年度内に小浜湾において試験調査を実施し、小浜平野の帯水層の沖合の海底下で周囲よりも比抵抗値の高いエリアを観測することができ、海底湧水の検出ツールとしての有用性が確認された。また、計画当初は予定していなかったが、豪国Southern Cross大学の海底湧水研究グループとの共同研究体制を新たに構築することができたため、本研究課題にラジウム同位体（223Ra、224Ra、226Ra、228Ra）も評価ツールとして導入することが可能となった。すでに小浜湾を対象に、ラジウム同位体を用いて淡水性海底湧水と再循環性海底湧水を定量化する試みを実施し始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Southern Cross大学との共同研究体制が構築されたため、ラジウム同位体（223Ra、224Ra、226Ra、228Ra）をトレーサーとした研究を推進する。具体的には、小浜湾と気仙沼湾奥部に形成された塩性湿地を対象に、ラジウム同位体を利用した地下水評価研究を新たに展開する。そのため、次年度の研究費の一部をラジウム測定器（RaDeCC）の購入費用に充てる。また、小浜湾と瀬戸内海をモデルフィールドとして、水中の222Rn濃度と海底下の比抵抗値の分布を同時連続的に測定し、海底湧水検出手法の高度化を図る。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] High-resolution mapping and time-series measurements of 222Rn concentrations and biogeochemical properties related to submarine groundwater discharge along the coast of Obama Bay, a semi-enclosed sea in Japan2017
Author(s)
Shiho Kobayashi, Ryo Sugimoto, Hisami Honda, Yoji Miyata, Daisuke Tahara, Osamu Tominaga, Jun Shoji, Makoto Yamada, Satoshi Nakada, Makoto Taniguchi
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Journal Title
Progress in Earth and Planetary Science
Volume: 4
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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