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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

阐明与优势浮游植物群落转变相关的大气-海洋二氧化碳通量变化特征

基本信息

批准号：
10J01743
负责人：
高尾信太郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01743/
关键词：
南大洋基礎生産珪藻衛星リモートセンシング二酸化炭素 CHEMTAX

项目摘要

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)。

The influence of plant community composition on the transport rate of organic carbon from the surface layer to the middle and deep layers of the ocean and the absorption efficiency of diacidified carbon (CO_2) from the ocean to the atmosphere are studied. It is very important to study the change of basic productivity in response to the change of CO_2 partial pressure in seawater and the change of CO_2 partial pressure in seawater. This study focuses on the effects of increasing and optimizing the basic productivity (photosynthetic rate) of the ocean on the carbon cycle in the Southern Ocean and on CO_2 concentration and pressure on the ocean surface. The analysis of satellite data in the past 10 years (September 1997 = August 2007) is based on the evaluation of time and space for the change of plant population in the pure basic productivity of the ocean. In the meantime, we're going to use satellite data As a result, the net base productivity in summer has decreased over the past 10 years, indicating that the sea area has decreased and the algae have decreased. From December 2010 to January 2011, the analysis results of samples taken from the Southern Ocean voyage showed that the algae dominated the sea area, and the algae did not dominate the sea area. The photosynthesis of plants was suitable for low light environment. In summer and summer, the standing stock of algae in the southern Antarctic Circumpolar Current (seasonal sea area) is negatively correlated with the net base production and CO_2 concentration on the sea surface. 1 academic journal and 1 international institute (13. research journal).