海洋深層循環が海洋炭素循環に果たす役割とその気候への影響の評価に関する研究

深海环流在海洋碳循环中的作用及其对气候影响评价研究

• 批准号: 17740302
• 负责人: 岡 顕
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740302/
• 关键词: 海洋深層循環; 海洋炭素循環; 海洋物質循環モデル

本年度は研究の最終年度として、海洋深層を含めた炭素循環を議論する際に重要となる有機物の沈降溶解過程に関するパラメータ化についての知見をまとめ、その成果をGlobal Biogeochemical Cyclesに投稿した。そこでは、近年の観測から重要視されているバラストミネラルによる輸送の影響を組み込んだパラメータ化(Ballast parameterization)を全球モデルに適用し、深層での栄養塩分布への影響を議論した。Ballast parameterizationで用いるパラメータ値は、先行研究間で大きな不確定性があったが、本研究では、現実的な深層循環場の再現に実績のある最新の海洋大循環モデルでシミュレートされた流速場を用い、さらに衛星の観測をもとに見積もられた生物生産量の分布を与えたうえで、現実的な栄養塩分布を再現しうる適切なパラメータ値をモデルシミュレーションの結果により評価した。そこで得られた最も適切なパラメータ値による有機物の鉛直輸送分布は、広く参照されているMartinによる観測分布と矛盾しない信頼のおける結果となった。感度実験の結果から、(1)深層の栄養塩分布は、(先行研究間での違いも大きい)バラストミネラルとなる炭酸カルシウムの沈降溶解過程に関わるパラメータ値に大きく依存すること、(2)バラストミネラルによる深層への栄養塩輸送は生物ポンプ全体の約3割程度を説明しうること、が示された。バラストミネラルによる有機物の輸送は深層を含めた海洋炭素循環のなかで大きな役割を持ちうることが確認され、気候変動に伴う炭素循環のより定量的な評価のためには、rain ratioの変化などを通じて起こりうるバラストミネラルによる有機物輸送の変化を議論する必要があることが示唆された。

This year is the final year of research on the deep ocean carbon cycle, and the important research results on the precipitation and dissolution of organic matter are submitted to the Global Biochemical Cycles. In recent years, there have been significant changes in the measurement of the impact of transportation on the development of the environment, and the impact of Ballast parameterization on the global environment and the distribution of deep nutrients has been discussed. Ballast parameterization is used to estimate the uncertainty between previous studies. In this study, the reconstruction of deep circulation fields is performed. The latest ocean circulation is used to estimate the velocity field. Satellite measurements are used to estimate the distribution of biological production. The results of this study were evaluated in detail. The vertical transport distribution of organic matter is the most appropriate one. The results of sensitivity study include: (1) the distribution of deep nutrient solution is dependent on the precipitation and dissolution process of carbon acid;(2) the distribution of deep nutrient solution is dependent on the degree of biological distribution. The transport of organic matter in the deep ocean, including the carbon cycle in the ocean, is necessary to confirm the quantitative evaluation of the carbon cycle in the ocean, and to demonstrate the necessity of discussing the transformation of organic matter transport in the ocean.

项目成果

Changes in ocean carbon cycle by weakening of the Atlantic meridional overturning circulation

大西洋经向翻转环流减弱导致海洋碳循环变化

• 发表时间: 2007
• 作者: Oka;A. and H. Hasumi
• 通讯作者: A. and H. Hasumi