研究課題名
A03-1 | 海洋表層における微量元素の動態と生物利用能 |
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| 研究代表者 | 武田 重信 | 長崎大学 水産学部 |
| 研究分担者 | 小畑 元 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 学術研究支援員 | 近藤 能子 | 東京大学 大学院農学生命科学研究科 |
| 研究概要 |
本研究では、西部北太平洋に降下するエアロゾルから、鉄などの必須微量元素が、生物に利用可能な形でどの程度供給されるのかを明らかにすることを目的として、以下の研究を進める。
- エアロゾルに含まれる微量元素の海水への溶解度を支配する要因は何か?
- エアロゾルから溶出した微量元素は海水中でどのような物理的、化学的形態をとるか?
- 植物プランクトンはどのような化学的形態の微量元素を利用し得るのか?
これらの研究により、従来、定性的把握に留まっていた大気由来の微量元素の供給と生物利用能の関係について、定量的な評価を可能にする。
また、微量元素の生物利用過程の定式化を通してモデリング研究との連携を進め、気象擾乱に対する西部北太平洋の生物・化学的な応答の予測に反映させる。
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研究課題名
A03-2 | 海洋表層における生元素の形態別微細変動と微生物プロセスとの相互作用 |
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| 研究代表者 | 小川 浩史 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 研究分担者 | 木暮 一啓 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 研究分担者 | 神田 穣太 | 東京海洋大学 海洋科学部 |
| 研究分担者 | 鈴村 昌弘 | 独立行政法人産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 |
| 研究概要 |
海洋表層における生元素循環に関して、“大気との相互作用”という新たな視点に立った研究を展開する。
具体的には、(1)窒素・リン・珪素の形態別定量と高感度測定により、特に貧栄養海域における表層内のマクロな栄養塩類の動態を明らかにし、大気からの供給メカニズムに関する評価を行う。
(2)海洋表層における揮発性有機物の動態に関する評価を行う。
また揮発性物質の発生源として有機物の分解過程に着目し、有機物の生化学的特徴と細菌群集組成の特徴からそのメカニズムの詳細について解析を行う。
これにより、大気粒子、生物起源気体を取り扱うグループと表層の生態系動態を課題とするグループを有機的に結合する役割を担う。
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研究課題名
A03-3 | ダスト降下に伴う海洋表層生物群集の応答と気候へのフィードバック |
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| 研究代表者 | 津田 敦 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 研究分担者 | 道田 豊 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 斉藤 宏明 | 独立行政法人水産総合研究センター 東北区水産研究所 |
| 高橋 一生 | 独立行政法人水産総合研究センター 東北区水産研究所 |
| 鈴木 光次 | 北海道大学 大学院地球環境科学研究院 地球圏科学部門 化学物質循環学分野 |
| 研究概要 |
北太平洋亜熱帯海域は、大陸からのダスト降下によって促進される窒素固定が盛んに行われているが、この影響の定量的な評価に必要な、鉄微量測定、超クリーン培養、分子生物学的手法、衛星観測など最新手法を用いた観測・研究は未だなされていない。
本研究ではダスト分布、水色画像をもとに有効な観測点を設定して、鉄、窒素固定生物の空間分布を把握し、ダスト降下に伴う窒素固定生物のブルーム（大増殖）の時間変化を追うことによって食物網構造、物質循環の変化を解明する。
また当研究ではTEP(植物プランクトンが生産する細胞外ポリマー)が窒素固定に必要な嫌気的な環境を提供しているという仮説を提唱し、それを検証するため、バイオアッセイ法により鉄、TEPの定量的な効果を明らかにする。
これらが明らかなれば、地球規模での窒素循環の解明と今後の予測、氷期―間氷期における二酸化炭素変動、窒素循環進化の理解を飛躍的に進む。
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研究課題名
A03-4 | 衛星による大気海洋環境変動と突発的現象の解明 |
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| 研究代表者 | 齊藤 誠一 | 北海道大学 大学院水産科学研究院 |
| 研究分担者 | 石坂 丞二 | 名古屋大学 地球水循環研究センター |
| 新野 宏 | 東京大学 大気海洋研究所 |
| 虎谷 充浩 | 東海大学 開発工学部 |
| 森本 昭彦 | 名古屋大学 地球水循環研究センター |
| 平譯 享 | 北海道大学 大学院水産科学研究院 海洋生物資源科学専攻 |
| 研究概要 |
高緯度、中緯度海域で大発生して大気への温室効果気体DMS放出する円石藻類や窒素固定作用をおこなうトリコデシミウム(Trichodesmium)藻類は、大気海洋間での物質循環に大きなインパクトを与えている。
この2種の大発生する植物プランクトンに注目する。
ベーリング海において円石藻類ブルームの維持機構やDMS放出の増加過程を明らかし、すでに開発している衛星判別手法を応用して時空間変動を明らかにする。東シナ海において衛星による赤潮の判別手法を開発し，エアロゾル等との関係を調べる。
これまで衛星を利用してトリコデシミウムを判別する既存の手法を検討したが，この海域では利用が困難であった。
現場データによってこの海域のトリコデシミウムの光学特性を明らかにして，衛星による判別を行い，その時空間変動を明らかにする。
さらに、衛星海色データを用いた植物プランクトン群の分類手法の開発を行う。台風・黄砂など突発的なイベント前後の海上風、海表面流速場を人工衛星データから推定し、海洋上層での物質の移流・拡散過程を理解する。
黄砂イベントに対する基礎生産の増加を検知し、特に、台風による鉛直混合、湧昇の時空間スケールに注目し、それが生物過程に与える影響を海色データと合わせ検証する。
これまで準備してきた大気のメソスケール数値モデルと、大気擾乱に対する応答を表現する海洋モデルを結合し、台風等の気象擾乱に伴う海洋の物理的応答を調べ、衛星観測に基づく風応力、海面水温、クロロフィルa濃度などのデータに対して比較検証すると共に、それらの変化をもたらす乱流・湧昇などの物理的機構を明らかにする。
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