環境擾乱による沿岸生態系の状態遷移に関する統合的観測とモデリング

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1)統合的沿岸環境モニタリング手法開発に向けての基礎的検討:衛星リモートセンシングによる熱帯・亜熱帯沿岸域の環境モニタリング手法の開発に関する基礎的検討を行った.アルゴリズムとしては,サンゴ礁を対象としてParingit・灘岡が開発してきている3次元光学キャノピーモデルに基づいて,それを藻場やマングローブ等に適用可能にするべく一般化・汎用化することを試みた・そして,その際に必要となる藻場やマングローブの3次元的な分光反射特性を得るために,フィリピンUlugan Bayならびに沖縄・石垣島において現地調査を行った.また,SSやクロロフィルa,DOMなど光学的にアクティブな複数の種類の物質が混在する水域に対する衛星画像解析アルゴリズムを開発した.2)背後流域圏からの栄養塩負荷算定モデル開発:Paringit・灘岡が先に開発した背後流域圏からの表層土壌流出モデルをベースとして,背後の流域圏からの栄養塩負荷算出モデルを構築するための基礎的な検討を行った.また,検証のためのサイトとして,石垣島に加えて,フィリピンも対象とするべく,予備的な現地調査を行った.3)「マングローブ-干潟-藻場-サンゴ礁」統合的沿岸生態系に関する相互連成モデルの開発:マングローブ-干潟-藻場-サンゴ礁の相互連成関係を明示的に表現した生態系モデルを開発するための基礎的な検討を,石垣島吹通川河口水域および白保海域を主たる対象として行った.具体的には,当研究室で開発してきている極浅水域乱流モデルをペースとし,これらの極浅海域における複雑な地形効果を正確に反映した海水流動モデルを構築するべく,まず,Enrico・灘岡が先に開発した衛星画像からの逆推定アルゴリズムによって,Ikonos衛星画像から詳細かつ高精度な水深分布を算出した.ついで,それに基づいて上記の乱流モデルにさらに干出効果,波浪効果を取り込む形でモデルを一般化し,現地データを高精度に再現出来る流動モデルを開発した.次に,この流動モデルに基づいて,温熱環境モデルを開発し,やはり現地データを良好に再現することに成功した.