| 平成21〜22年度 |
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研究課題名
A02-K4 | 亜熱帯モード水・季節密度躍層系の物理過程とその生物・化学的役割 |
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| 研究代表者 | 須賀 利雄 | 東北大学 理学系 |
| 研究分担者 | 日比谷 紀之 | 東京大学 大学院理学系研究科 |
| 連携研究者 | 石井 雅男 | 気象庁気象研究所 地球化学研究部 |
| 小林 大洋 | 独立行政法人海洋研究開発機構 |
| 研究概要 |
亜熱帯モード水（STMW）と季節密度躍層との強い鉛直混合を確認・定量化し、そのメカニズムを解明することを通して、大気海洋物質循環研究の進展に寄与することを目指し、以下の3つの目標を設定する。
(i)STMW上端付近のクロロフィル・酸素極大が、強い鉛直拡散に伴う栄養塩鉛直輸送により維持されていることを検証する。
(ii)STMW・季節密度躍層系内のクロロフィルと栄養塩、炭酸濃度の鉛直分布を海域・季節ごとに明らかにし、海域・季節ごとの平均的な鉛直拡散係数と一次生産速度を見積もる。
(iii)「大気擾乱によって励起された内部波が季節密度躍層内を鉛直下方に伝播する際に、浮力振動数が急減するSTMW上端付近がバリアとして働き、内部波エネルギーが捕捉されて、鉛直拡散が強化される」という強い鉛直混合のメカニズムに関する仮説を検証する。
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| 平成19〜20年度 |
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研究課題名
A02-K1 | 黒潮・続流域における表層炭酸系の時空間変動の解明 |
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| 研究代表者 | 吉川 久幸 | 北海道大学 大学院地球環境科学研究院 |
| 研究分担者 | 緑川 貴 | 気象庁気象研究所 地球化学部門 |
| 研究概要 |
本研究では、黒潮及び黒潮続流域におけるCO2分圧の季節変化を厳密に評価したのち、その経年変化、CO2吸収の変動を再評価することを目的とする。また、炭酸系変動の原因の解明も試みる。
黒潮及び黒潮続流域は、太平洋で大気中CO2の最も強い吸収域となっている。しかし、表面海水中のCO2分圧の増加率は、計算結果が研究者間で2倍程度異なっている。この増加率の差は、海洋が大気から吸収するCO2量の評価に大きな不確定性を生じることとなる。
大気・海洋間のCO2交換の方向と度合いを決める要素として、大気・海洋間のCO2分圧差があり、海洋のCO2分圧は、大気と比較して大きく変動することが知られている。
海洋のCO2分圧が大気からCO2を吸収するか、放出するかを事実上決めていると言って良い。
従って、本研究では、研究期間内に取得される海洋のCO2分圧データと、過去に測定されたデータを統合し、季節変化や経年変化を明らかにする。
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研究課題名
A02-K2 | 酸素センサー付フロートによる表層溶存酸素の短期変動とその季節変動への寄与の解明 |
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| 研究代表者 | 須賀 利雄 | 東北大学 理学系研究科 |
| 研究分担者 | 木津 昭一 | 東北大学 理学系研究科 |
| 花輪 公雄 | 東北大学 理学系研究科 |
| 小林 大洋 | 独立行政法人海洋研究開発機構 地球環境観測研究センター |
| 研究概要 |
北太平洋亜熱帯・亜寒帯域の各海域における表層の水温・塩分・溶存酸素変動を10日以下の時間解像度で明らかにし、溶存酸素変動に占める物理過程の寄与を見積って、その残差として生物・化学過程の寄与を推定する。
これにより、海域ごと、季節ごとに、溶存酸素の季節サイクルを担う諸過程についての描像を提示する。
Argoフロートによる水温・塩分の時空間的に均質なデータと、申請者らがこれまでに投入した酸素センサー付フロートのデータとを最大限活用することにより、溶存酸素変動に寄与する諸物理過程が類型化して、本領域における大気海洋間の気体交換変動の解明に直接的に、生態系動態の解明に間接的に寄与することを目指す。
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研究課題名
A02-K3 | 安定同位体比測定による海洋生物起源メタン・硫化カルボニルの生成過程の解明 |
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| 研究代表者 | 豊田 栄 | 東京工業大学 総合理工学研究科 |
| 研究分担者 | 山田 桂太 | 東京工業大学 総合理工学研究科 |
| 上野 雄一郎 | 東京工業大学 グローバルエッジ研究院 |
| 木庭 啓介 | 東京農工大学 共生科学技術研究院 |
| 吉田 磨 | 酪農学園大学 環境システム学部 |
| 研究概要 |
直接・間接的に地球の放射エネルギー収支に寄与するメタン(CH4)と硫化カルボニル(COS)は、海洋表層−大気下層において生物活動に起因して生成する。
最近陸上植物による好気的CH4生成が示唆されたことから、これまで動物プランクトンの腸内あるいは懸濁粒子中などの嫌気的条件下で生成すると考えられてきた海洋表層のCH4が植物プランクトンにより生成しているか否かについて検証する必要がある。
また、COSは生物からの直接生成、生物起源物質からの無機化学的生成が考えられているが、観測例が限られ物質収支は不明である。
本研究ではトレーサー(同位体標識)レベル、自然存在度レベルで安定同位体比を利用して、(1)植物プランクトンの培養実験による酸化的CH4生成の検証と水素・炭素同位体比を指標とした生成機構の解明、(2)COSの高感度・高精度硫黄同位体比測定法の開発と大気・海水試料への適用、および培養実験による硫黄同位体比を指標とした海水中でのCOSの生成機構の解明を試みる。
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