Development of a new blue carbon ecosystem model to reveal carbon capture and storage function in urban coastal shallow waters

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浅海域生態系は，気候変動を緩和する機能を持つことが期待されているが，都市沿岸域における本機能の大きさやメカニズムは未解明である．こうした中，本研究では「大気-海洋間のCO2ガス交換（炭素吸収）」→「吸収した溶存無機炭素の生物生産による有機物・炭酸カルシウムへの固定（炭素固定）」→「固定化された炭素の堆積物への埋没（炭素貯留）」という，大気―海洋―堆積物に渡る，気候変動緩和の一連のプロセスを解析可能な数理生態系モデルを開発し，炭素吸収・固定・貯留の鍵となるメカニズムを推定し，評価することを目的としている．本研究では，昨年度まで，炭酸平衡系と浮遊系-底生系が時空間的に相互に連鎖したブルーカーボン生態系モデルを開発し，東京湾に適用した．また，開発したモデルを用い，炭素循環像の時空間変動の把握，炭素貯留の鍵となるメカニズムについて，解析・評価を実施した．今年度は，これらの解析に加え，(1)水温変化のみならず，pH変化に伴う海洋生物代謝の変化，ならびに(2)堆積有機物を取り巻く酸素濃度環境による，無機化形態の変化（好気的無機化・準好気的無機化・嫌気的無機化の変化）が，気候変動緩和機能に与える影響について，解析を実施した． その結果，(1)については，将来の海洋酸性化の進行が生物に与えるダメージと気候変動緩和機能の関係性，(2)については，閉鎖性海域における貧酸素化と気候変動緩和機能の関係性を，定量的・機構的に明らかにする基礎を構築した．(1), (2)の研究成果は，論文や学会にて発表した．