優占植物プランクトン群集の遷移に伴う大気海洋間CO2フラックスの変動特性の解明

植物プランクトン群集組成の違いは海洋表層から中深層への有機炭素輸送速度に影響を及ぼすため、大気から海洋への二酸化炭素(CO_2)の吸収効率は優占する植物プランクトン群集によって変化すると考えられる。従って、大気からCO_2がどれだけ海水中に取込まれているのかを正確に見積もるためには、海洋CO_2分圧の変化に対する基礎生産力の変化を捉えるだけではなく、海水中にどのような植物プランクトン群集が優占しているかを広域かつ連続的に捉える事が重要である。本研究では,海洋の基礎生産力(光合成速度)に加え、優占する植物プランクトン群集や光合成生理といった生物的要因に注目し、それらの変化が南大洋の炭素循環に与える影響を主に海表面のCO_2分圧の観点から評価した。海洋の純基礎生産力に対して優占する植物プランクトン群集の変化がどのように関係しているのかを時空間的に評価するため、過去10年間(1997年9月=2007年8月)の衛星データを用いて解析を行った。さらに、現場観測データを用いた衛星データの検証を行った。その結果、過去10年間にわたって夏季に純基礎生産力が減少傾向を示す海域では、同時に珪藻類が減少傾向にあることが明らかとなった。また、2010年12月から2011年1月の間に参加した南大洋航海で採取した試料の分析およびデータ解析を行った結果、珪藻類が優占していた海域では、珪藻類非優占海域に比べて、植物プランクトンが弱光環境に適応し、効率的に光合成を行っていたことが明らかとなった。さらに、夏季の南極周極流南部海域(季節海氷域)の珪藻類現存量もしくは純基礎生産と海表面CO_2分圧の間に有意な負の相関が得られたことから、珪藻類の現存量と純基礎生産の変化が海表面CO_2分圧の変化に影響を及ぼしていたことが示唆された。また、本研究に関係する成果発表を1件の学術雑誌と1件の国際学会で行った(13.研究発表を参照)。

植物プランクトン群集組成の違いは海洋表層から中深層への有機炭素輸送速度に影響を及ぼすため、大気から海洋への二酸化炭素(CO_2)の吸収効率は優占する植物プランクトン群集によって変化すると考えられる。従って、大気からCO_2がどれだけ海水中に取込まれているのかを正確に見積もるためには、海洋CO_2分圧の変化に対する基礎生産力の変化を捉えるだけではなく、海水中にどのような植物プランクトン群集が優占しているかを広域かつ連続的に捉える事が重要である。本研究では,海洋の基礎生産力(光合成速度)に加え、優占する植物プランクトン群集や光合成生理といった生物的要因に注目し、それらの変化が南大洋の炭素循環に与える影響を主に海表面のCO_2分圧の観点から評価した。海洋の純基礎生産力に対して優占する植物プランクトン群集の変化がどのように関係しているのかを時空間的に評価するため、過去10年間(1997年9月=2007年8月)の衛星データを用いて解析を行った。さらに、現場観測データを用いた衛星データの検証を行った。その結果、過去10年間にわたって夏季に純基礎生産力が減少傾向を示す海域では、同時に珪藻類が減少傾向にあることが明らかとなった。また、2010年12月から2011年1月の間に参加した南大洋航海で採取した試料の分析およびデータ解析を行った結果、珪藻類が優占していた海域では、珪藻類非優占海域に比べて、植物プランクトンが弱光環境に適応し、効率的に光合成を行っていたことが明らかとなった。さらに、夏季の南極周極流南部海域(季節海氷域)の珪藻類現存量もしくは純基礎生産と海表面CO_2分圧の間に有意な負の相関が得られたことから、珪藻類の現存量と純基礎生産の変化が海表面CO_2分圧の変化に影響を及ぼしていたことが示唆された。また、本研究に関係する成果発表を1件の学術雑誌と1件の国際学会で行った(13.研究発表を参照)。