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海洋表層観測網と国際データベースの整備による生物地球化学的な気候変動等の応答検出(平成 29年度)
Response detection of biogeochemical climate change by ocean surface observation network with international database

予算区分
BB 環境-地球一括
研究課題コード
1721BB001
開始/終了年度
2017~2021年
キーワード(日本語)
太平洋,二酸化炭素,栄養塩,国際データベース
キーワード(英語)
Pacific Ocean,Carbon Dioxide,Nutrient,International Database

研究概要

海洋は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素(CO2)を吸収することで温暖化の緩和に貢献しているが、温暖化による海水温の上昇のみならず、海洋が吸収したCO2に起因する海洋酸性化といういわゆる “双子の問題” に直面しており、海洋生態系への影響が懸念されている。例えば、国環研が貨物船Trans Future5号で観測を行っているオーストラリア近海では最近グレートバリアリーフの珊瑚が大規模白化し、珊瑚を宿主としていた褐虫藻による光合成活動が低下したと考えられる。また北太平洋高緯度海域では近年炭酸カルシウムの殻を持つ円石藻類のブルームが温暖化によって顕著になったと報告されている。これらの現象により、当該海域周辺海域の海洋炭酸系や大気海洋間CO2フラックスに影響を与えているものと考えられる。これらを詳細に把握するためには海水中に溶存するCO2に由来する海洋炭酸系のパラメータ(pCO2、アルカリ度、全炭酸濃度、pH)や栄養塩類の分布把握が重要であり、海洋観測データを蓄積するデータベースの整備が必要である。本課題では、太平洋海域で国立環境研究所や水産研究・教育機構が共同で実施してきた海洋表層観測を拡張して最近注目されている海洋生態系変動に伴う炭酸系の変化を調べるとともに、観測データの発信機能を強化する。またpCO2国際統合データベースのサポートを強化する。さらに表層採水観測について国際データベースとしての機能形成を図ることで、炭酸系、栄養塩類変動から気候変動や海洋酸性化等による生物地球化学的な応答検出を目指す。

研究の性格

  • 主たるもの:モニタリング・研究基盤整備
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

(1)現在国立環境研究所(以下、国環研)と水産研究・教育機構(以下、水研)が共同で実 施している太平洋域の海洋表層のpCO2・栄養塩観測を拡充し、より詳細な海洋表層炭酸系の時 空間把握を目的とした採水観測を実施し、近年注目されている観測海域での海洋生態系変動に よる炭酸系への影響について評価する。また先行課題で検討していた太平洋の表層栄養塩観測国際ネットワークを発展させ、炭酸系採水観測データとともに国際データベースとしての機能形成を図る。
(2)GEOSS(Global Earth Observation System of Systems)計画の構成要素の一つとして 世界各国の海洋CO2観測研究者が取り組んでいる国際統合pCO2観測データベースSOCAT(Surfac e Ocean CO2 ATlas)について国環研が引き続き太平洋のハブとしての役割を果たすとともに 、新たに水研が太平洋沿岸域の品質確認について主導的な役割を果たすことでSOCATへの支援を強化する。
(3)サブテーマ(2)で貢献するSOCATを利用して全球海洋pCO2分布の長期推定を行うとともに、同サブテーマで構築する採水海水観測データベース等を用いて全球のpH分布や栄養塩濃度分布の推定を行う。全球pH分布を作成後、海洋酸性化の影響が懸念される海域、いわゆるホ ットスポットの検出に取り組む。また全球栄養塩分布を推定し、pCO2分布等と共にエルニーニョ南方振動や、北極・南極振動などの気候変動が栄養塩分布、大気海洋間CO2フラックス分布などに与える影響ついて詳細に解析する。

今年度の研究概要

今年度は表層炭酸系観測体制を構築するとともに、本課題に協力する船舶による表層栄養塩採水観測を実施する。また海洋表層CO2データの国際データベースであるSurface Ocean CO2 Atlas (SOCAT)第5版の北太平洋及び沿岸域データについてSOCATの指針に基づいた品質保証・品質管理を行う。さらに、全球pCO2分布と栄養塩濃度分布推定手法の開発を行う。

外部との連携

国立研究開発法人 水産研究・教育機構 国際水産資源研究所 小埜恒夫グループ長が研究分担者として本課題に参画する。

課題代表者

中岡 慎一郎

  • 地球環境研究センター
    大気・海洋モニタリング推進室
  • 主任研究員
  • 博士(理学)
  • 理学 ,地学,物理学
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