Study of the internal cycles of trace metals in the western North Pacific by using ship observation and modeling

親潮・黒潮の生態系を維持するためのメカニズムの一つとして、植物プランクトンにとっての必須栄養素である微量金属の海洋における生物地球化学的循環を研究する。本年度は、国際GEOTRACES計画の一環として、2022年6月から白鳳丸KH-22-7次研究航海を西部北太平洋南北観測線において実施した。東経 155度において赤道域から北緯44度の亜寒帯域までの鉛直採水を行った。繊維索ケーブルにCTD多重採水システムを接続し、クリーン洗浄したニスキン-X採水器を24本搭載した。採取した溶存態用試料はクリーンエリアで加圧濾過し、酸添加して保存した。一方、全可溶態用試料は未濾過のまま酸添加した。また懸濁粒子試料も採取し、冷凍保存した。海水試料中の溶存態微量金属元素については、キレート樹脂カラムで濃縮・分離を行い、高分解能誘導結合プラズマ質量分析計により測定する。本年度は、この方法を使って過去にサンプリングを行ったインド洋における海水中の微量金属元素(鉄・銅・亜鉛・マンガン・カドミウム・鉛)の分析を行った。ベンガル湾から東部インド洋におけるこれらの元素の鉛直断面分布を明らかにした。特にベンガル湾の溶存酸素極小層で特徴的な金属元素の分布が観測され、海洋内部の化学プロセスがこれらの元素の分布に大きく影響していることを明らかにした。また、東部インド洋における海水中の鉄と硝酸塩の鉛直分布をもとに表層への供給フラックスを計算したところ、これらの海域における大気を経由して輸送される鉄の降下量の重要性が明らかになった。一方、海水中の微量金属元素の数値モデル化についても検討を行った。特に北太平洋の特徴的な亜鉛の分布が再現できる数値モデルを検討した。西部ベーリング海などの縁辺海から供給される亜鉛について、その影響を定量的に議論することが可能となった。

親潮・黒潮の生態系を維持するためのメカニズムの一つとして、植物プランクトンにとっての必須栄養素である微量金属の海洋における生物地球化学的循環を研究する。本年度は、国際GEOTRACES計画の一環として、2022年6月から白鳳丸KH-22-7次研究航海を西部北太平洋南北観測線において実施した。東経 155度において赤道域から北緯44度の亜寒帯域までの鉛直採水を行った。繊維索ケーブルにCTD多重採水システムを接続し、クリーン洗浄したニスキン-X採水器を24本搭載した。採取した溶存態用試料はクリーンエリアで加圧濾過し、酸添加して保存した。一方、全可溶態用試料は未濾過のまま酸添加した。また懸濁粒子試料も採取し、冷凍保存した。海水試料中の溶存態微量金属元素については、キレート樹脂カラムで濃縮・分離を行い、高分解能誘導結合プラズマ質量分析計により測定する。本年度は、この方法を使って過去にサンプリングを行ったインド洋における海水中の微量金属元素(鉄・銅・亜鉛・マンガン・カドミウム・鉛)の分析を行った。ベンガル湾から東部インド洋におけるこれらの元素の鉛直断面分布を明らかにした。特にベンガル湾の溶存酸素極小層で特徴的な金属元素の分布が観測され、海洋内部の化学プロセスがこれらの元素の分布に大きく影響していることを明らかにした。また、東部インド洋における海水中の鉄と硝酸塩の鉛直分布をもとに表層への供給フラックスを計算したところ、これらの海域における大気を経由して輸送される鉄の降下量の重要性が明らかになった。一方、海水中の微量金属元素の数値モデル化についても検討を行った。特に北太平洋の特徴的な亜鉛の分布が再現できる数値モデルを検討した。西部ベーリング海などの縁辺海から供給される亜鉛について、その影響を定量的に議論することが可能となった。