サンゴ礁における二酸化炭素変動のモニタリング

监测珊瑚礁中的二氧化碳波动

• 批准号: 02202242
• 负责人: 大森 保
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02202242/
• 关键词: 二酸化炭素濃度; サンゴ礁; 石灰化速度; 炭酸塩; 光合成

二酸化炭素変動に対するサンゴ礁の寄与について評価するためには、大気および海水中の二酸化炭素変動と石灰化過程を同時に平行してモニタリングし、二酸化炭素吸収過程を解明することが重要である。中緯度亜熱帯気候にある琉球列島のサンゴ礁で二酸化炭素を含む炭酸物質の動態変動の観測をおこなった。(1)海水中の炭酸物質の日変化と季節変化海水中の炭酸物質(炭酸アルカリ度、二酸化炭素分圧、全炭酸)、pH、溶存酸素濃度は昼夜による時間変動が顕著である。溶存酸素濃度の極大は午後4時頃、極小は午前5時頃であった。これとは逆に海水中の二酸炭素分圧(PC02)は夜明け前に極大値、夕方に極小値を示しており、〈光合成ー呼吸〉過程が主要なプロセスである。他方、炭酸カルシウムの〈生成ー溶解〉過程と直接に関係する海水中の炭酸アルカリ度は昼間に溶存酸素の増加に伴って減少しており、炭酸塩の生成過程が光合成と連動している。海水中の二酸化炭素分圧は夜に高く、日中に低い、また季節的には夏に高く、冬に低い傾向にある。(2)サンゴ礁生物による石灰化速度の見積り炭酸塩生成過程では1molのCaCO_3生成について炭酸アルカリ度は2当量が減少するが、光合成ー呼吸過程では変化しない。海流、波浪や地下水の影響の無い単純な系であるサンゴ飼育水槽中の海水について得られた炭酸アルカリ度の減少速度は9月で約0.2meq./1/day、12月では0.07meq/1/dayであった。これは炭酸カルシウムの生成速度に換算するとそれぞれ10mgCaCO_3/1/day(3.6gCaCO_3/1/year)、3.3mgCaCO_3/1/day(1.2gCaCO_3/1/year)である。水槽のサイズ(4mx2mx0.5m)を考慮して、サンゴの被履度が70%のとき生成速度は1.8KgCaCO_3/m^2/yearと0.6KgCaCO_3/m^2/yearとなった。海水中の二酸化炭素濃度は、全体的に大気中の二酸化炭濃度よりも低い傾向を示し、220ー450ppmとなった。大気中の濃度350ppmよりも高い値を示すのは午前4ー8時だけであり、他のの時間帯ではそれよりも低い値となり、全体的に大気から海水への吸収傾向にあることが示唆される。今後、実際に大気と海水中の二酸化炭素濃度を測定し、石灰化との関係を解明したい。

It is important to understand the simultaneous and parallel processes of carbon diacidification and calcification in seawater. The dynamic changes of carbon and carbon-containing substances in the Ryukyu Islands during the mid-latitude heat wave (1)Daily and Seasonal Changes of Carbonate Substances in Seawater Carbonate substances in Seawater (Carbonate Concentration, Diacidified Carbon Pressure, Total Carbonate), pH, and dissolved acid concentration change from day to night. The maximum concentration of dissolved acids is 4 o'clock in the afternoon, and the minimum concentration is 5 o'clock in the morning. The partial pressure of carbon dioxide in seawater (PC02) is the maximum value before dawn, the minimum value at night, and the main process of photosynthesis and respiration. The production and dissolution of carbon dioxide in seawater are directly related to the increase of carbon dioxide in seawater during the daytime, accompanied by the decrease of carbon dioxide in seawater. The partial pressure of carbon dioxide in seawater tends to be high at night, low at noon, and low at night. (2)The rate of calcification in reef organisms decreased from 1mol CaCO3 to 2 mol CaCO3, and the rate of photosynthesis decreased from 1mol CaCO3 to 2 mol CaCO3. The effect of currents, waves and groundwater on the seawater in the culture tank is pure and the decreasing rate of carbon dioxide concentration is about 0.2 meq./month. 1/day, December 0.07meq/1/day. The conversion rates of CaCO_3/1/day(3.6gCaCO_3/1/year) and CaCO_3/1/day(1.2gCaCO_3/1/year) were 10mg and 3.3mg respectively. The water tank (4mx2mx0.5m) is considered to be 70% stable and the generation rate is 1.8KgCaCO_3/m^2/year and 0.6KgCaCO_3/m^2/year. The concentration of diacid carbon in seawater tends to decrease from 220 ppm to 450ppm. The concentration in the atmosphere is 350ppm. The high value is indicated at 4:00 a.m. and the low value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the low value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the low value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the low value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. and the low value is indicated at 4:00 a.m. and the high value is indicated at 4:00 a.m. In the future, the relationship between the determination of diacidified carbon concentration in seawater and calcification will be clarified.

项目成果

島しょ水環境研究グル-プ: "島しょ水環境の展望ーハワイー沖縄のアプロ-チ(地域科学叢書VIII)" ひるぎ社, 296 (1990)

岛屿水环境研究小组：“岛屿水环境的展望 - 夏威夷-冲绳方法（区域科学系列 VIII）” Hirugisha，296（1990）

Sakai H.,Oomori T.他: "Venting of carbon dioxideーrich fluid and hydrate formation in midーOkinawa trough backarc basin." Science. 248. 1093-1096 (1990)

Sakai H.、Oomori T. 等人：“冲绳中部海槽弧后盆地的富含二氧化碳流体的排放和水合物形成”，《科学》248。1093-1096 (1990)

Oomori T.et al.: "Magnesian calcite synthesis from calcium bicarbonate solution containing magnesium ions in the presence of fluoide and phosphate ions." Geochemical J.22. 225-283 (1988)

Oomori T.et al.：“在氟离子和磷酸根离子存在下，由含有镁离子的碳酸氢钙溶液合成镁方解石。”

Oomori,T.,Kitami Y.: "Effect of phosphorpusーcontaining compounds on the polymorphic crystallization of calcium carbonate." Proceedings of VIth International Conference on Biomineralization(SpringerーVerlag).(1991)

Oomori, T., Kitami Y.：“含磷化合物对碳酸钙多晶型结晶的影响。”第六届国际生物矿化会议论文集（Springer-Verlag）。（1991）

渡久山 章: "石西礁海水の地球化学的研究" 地球(月刊). 9. 141-147 (1987)

Akira Tokuyama：“Sekisei Reef 海水的地球化学研究”Chikyu（月刊）9. 141-147（1987）。