2018 Fiscal Year Annual Research Report
超高解像度観測と数値モデルを組み合わせた沿岸域における栄養塩動態の解明
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17H01860
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
吉江 直樹 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 講師 (50374640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10322273)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 栄養塩動態 / 海洋低次生態系 / 超高解像度観測 / 生態系モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
潮汐フロント域における超高解像度観測：伊予灘佐田岬周辺の潮汐フロント域において、海洋表層の成層強度が異なる初夏と盛夏の大潮・小潮時に現場観測を実施した。今年度は、潮汐フロントの詳細な３次元分布を捉えるために、昨年度までの中央観測ラインに加えて、南北２本の観測ラインを追加した。約１．５～５．０ｋｍ間隔で高応答性センサー（硝酸計、浅海用乱流計、多項目センサー群[水温、塩分、濁度、PAR、DO、Chl.a濃度]、船底超音波多層流向流速計）を用いて観測した。また、センサーの校正のために、随時海水を採取して持ち帰り実験室にてChl.a濃度および硝酸塩濃度を高精度に分析した。さらに、低次生態系の群集構造把握のために、海水をサイズ分画濾過し植物のサイズ組成を分析した。
瀬戸内海における超高解像度数値モデルの開発：本研究の数値モデルは、物理モデルと生態系モデルから構成されるが、今年度は、複雑な低次栄養段階生態系と栄養塩動態を再現できる生態系モデルの改良を実施し、西部瀬戸内海の代表的な4つの灘において現実的な栄養塩と植物・動物プランクトンの季節変化を再現した。
佐田岬における高頻度時系列観測の実施：三崎漁協と共同で佐田岬に時系列モニタリングステーションを設け、水温・塩分・Chl.a濃度・濁度を２０分間隔で、栄養塩濃度を１日間隔で観測した。また、約１月半毎に現地に赴き、センサー類の保守作業を実施した。また、三崎漁協の西濱らにより毎日採水・濾過処理・冷凍保存された栄養塩分析用海水サンプルを、実験室にて栄養塩自動分析機を用いて高精度に分析した。
ひまわり8号による高頻度時系列データの解析：静止軌道衛星ひまわり8号による1時間毎の海表面水温データを用いて、水平的な水温勾配の分布から潮汐フロントの水平分布を抽出すると共に、それらの短時間での水平的な移動について解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
高機動観測船と高応答性センサー群を用いたこれまでに類を見ない超高解像度の現場観測は、技術的な面でハードルが高かったが、これまでの２年間にかなりの部分を成功させることができたため。また、佐田岬における高頻度時系列観測についても、センサー類のメンテナンスを高頻度に実施することにより、生物付着によるデータクオリティの低下を最小限に抑えることができたため。その他に、当初予定していなかった静止軌道衛星の高頻度海表面水温データの解析から、潮汐フロントの水平的な分布や短時間での移動を捉えることに成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
衛星観測から明らかとなった短時間での潮汐フロントの移動の影響を調べるために、昨年度の3本の観測ラインによる観測に加えて、定点における高頻度の時系列観測を実施する。また、これまでに開発してきた超高解像度海洋物理モデルに生態系モデルを結合し、観測で得られた混合・栄養塩供給過程に関する知見と生態系データをモデルに導入し、現実に即した形で物理場・生態系構造・栄養塩循環を再現することをめざす。佐田岬ステーションにおいては、継続して高頻度時系列定点観測を実施する。潮汐フロント域での超高解像度観測の合間における時間変化の補完、突発的な気象擾乱などによる特異な変動イベントについてのデータ解析、水温・塩分センサーおよびChl.a・濁度センサーの保守と栄養塩分析を行う。
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