海洋における沈降粒子の動態とその物質循環における役割に関する研究

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海洋の物質循環においては、大気、河川を通して海洋表層に付加される有機物とともに、その表層の生物活動によって形成される有機物も大変重要である。特に、後者では、植物プランクトン微粒子が大型粒子を形成し、大きな沈降速度を獲得することによって有機物を極めて迅速に深層水へ輸送する特徴をもっている。したがって、本研究では植物プランクトンが形成する有機物に注目し、海洋表層における有機物の形成(基礎生産)、深層水、深海底への有機物の鉛直輸送量の評価及び輸送過程における有機物の変質の実態を把握することを目的とした。このため、伊豆小笠原海溝の最北端に位置する三重点付近、襟藻岬沖及び南部フィリピン海盆の深海底近傍に時系列型セジメントトラップを設置し、上層から輸送される粒子を採集した。これらの沈降粒子については主として有機物分析を実施し、その結果からこれらの海域における有機炭素・窒素の鉛直フラックスの時空的間変動を把握した。また、有機物組成の時間的変動から深層水における有機物の変質過程及び変質速度を見積ることが出来た。これらの結果は、海洋の栄養塩循環における沈降粒子有機物の役割の大きいことを具体的に示した点で注目される。最後に、海溝域における時系列型セジメントトラップ実験は数多くの興味ある情報を与えた。まず、第一に海溝域の深海底近傍における有機炭素フラックスは他の海域の深海底近傍における有機炭素フラックスの数倍に相当する。したがって、海溝の深海底付近における物質流動の激しさがうかがえる。第二に有機炭素フラックスは冬季11月から翌年3月頃までが極大値を示す。この時期陸上では偏西風による吹き出しの強い時期に一致している。このことは深海底付近における海洋水の擾乱が何等かの程度で陸上における偏西風の強弱に依存していることが示唆される。第三に、有機物は海産ケイ藻に由来し、陸起原物質は少ない。