湖沼・沿岸域とその流域でのケイ素動態の解明 : 動態、収支、モデル化、生態系影響

阐明湖泊、沿海地区及其盆地的硅动态：动态、预算、建模和生态系统影响

• 批准号: 11J00372
• 负责人: 荒居 博之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00372/
• 关键词: ケイ素; 珪藻; 長期変化; モデル化; 底質; 放射性セシウム; 福島第一原子力発電所事故; 霞ヶ浦; 溶出; 底質コア; 収支; 色素; 数値モデル

1. 霞ヶ浦における珪藻量の長期変動要因とモデル化霞ヶ浦における珪藻量は過去30年間で有意に増加しており、ブルームの季節は春・秋から冬～春に変化していた。筆者らは以前、霞ヶ浦におけるSi濃度の長期上昇傾向を示し、その主要因として同時期増加傾向にあった底質由来懸濁物(SS)からのSi溶出を指摘している。Siは珪藻の重要な栄養元素であるが、N・Pに比べてモニタリング例が少なく、その長期的動態が珪藻量に与える影響を評価した陸水学的研究はほとんどない。そこで、霞ヶ浦におけるSi濃度と珪藻量を推定する数値モデルを作成し、数値シミュレーションによる評価を試みた。モデル構築にあたり、筆者らによる霞ヶ浦のSi収支(流入、流出、溶出、珪藻態としての堆積)を参考とし、諸データベースから流量、日射量、SS濃度等を入力変数として使用した。珪藻増殖速度は温度、光、Si濃度に制限されると仮定した。結果、珪藻ブルームのピークに多少の過小評価はあったが、過去30年間の珪藻量の増加傾向及び季節性変化を比較的よく再現できた。これを解析したところ、これらの変化は底質巻き上げの増加で概ね説明でき、珪藻量の増加はSSからのSi溶出、ブルームの季節の変化は濁度増加に伴う光環境の低下が主要因であると考えられた。2, 霞ヶ浦における放射性セシウムの動態評価2011～2013年に霞ヶ浦の数地点で底質コアを採取し、乾燥等の処理を施した後、Ge検出器による放射性セシウムの分析を実施した。結果、湖心等の底質表層において^<137>Cs濃度の低下および鉛直分布の変化が確認され、物理的・生物的撹乱による底質の鉛直混合が示唆された。霞ヶ浦(西浦)の底質の^<137>Cs総放射能量はおよそ3×10^<12>Bqと推定された。一方、主要流入2河川におけるSSの採取・分析および霞ヶ浦の湖水と底質を用いた室内分配実験の結果、前述の総放射能量に対し、2012～2013年の1年間に流入した^<137>Cs放射能量は10%以下、湖外への溶存^<137>Cs年間流出量は0.3%程度と推定された。

1. Chardonnay ヶ pu に お け る stating amount of algal の long-term - move by と モ デ ル the chardonnay ヶ pu に お け る stating amount of algal は で intentionally に raised in the past 30 years plus し て お り, ブ ル ー ム の は spring, autumn season か ら winter to spring に variations change し て い た. Before the author ら は, chardonnay ヶ pu に お け る Si concentration の long-term rise tendency を し, そ の primarily for と し て at the same time raised and tendency に あ っ た bottom origin suspended muddy thing (SS) か ら の Si dissolution を blame し て い る. Si は stating algal の important な tech students.their ownship keep element で あ る が, ratio of N, P に べ て モ ニ タ リ ン グ cases less が な く, そ の long-term dynamic が stating amount of algal に and え る を appraisal of 価 し た water learning study lu は ほ と ん ど な い. そ こ で, chardonnay ヶ pu に お け る Si concentration と stating amount of algal を presumption す る the numerical モ デ ル を し, consummate the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る review 価 を try み た. モ デ ル build に あ た り, the author ら に よ る chardonnay ヶ pu の Si 収 branch (inflows and outflows, dissolution, stating algae と し て の accumulation) を reference と し, various デ ー タ ベ ー ス か ら traffic, the amount of solar radiation and the concentration of SS を - number into force と し て use し た. The growth rate of diatomite is に limited by temperature, light and Si concentration に and されると仮 determined by た. Results, stating ブ ル ー ム の ピ ー ク に much too little の review 価 は あ っ た が, over the past 30 years の stating amount of algal の rights and tendency and seasonal variations び を comparison よ く reappearance で き た. こ れ を parsing し た と こ ろ, こ れ ら の variations change は bottom 巻 き on げ の raised で requirement by almost ね illustrate で き, stating quantity の raised は requirement by SS か ら の Si dissolution, ブ ル ー ム の の season variations change は turbidity raised に with う requirement by low light environment の が primarily for で あ る と exam え ら れ た. 2, chardonnay ヶ pu に お け る radioactive セ シ ウ ム の dynamic evaluation 価 に from 2011 to 2013 chardonnay ヶ pu の number location で bottom コ ア を し, drying の 処 Richard を し shi, Ge after た 検 extractor に よ る radioactive セ シ ウ ム を の analysis be applied し た. Results, such as central の substrate surface に お い て ^ < 137 > low concentration of Cs の お よ び vertical distribution の variations change が confirm さ れ, physical, biological 撹 disorderly に よ る bottom の vertical mixing が in stopping さ れ た. Xia ヶ pu (xi 'an Jiaotong-Liverpool University) <s:1> substrate <s:1> ^<137>Cs総 radiation energy およそ およそ およそ3×10^<12>Bqと presumed された. One party, the main flows into two rivers に お け る SS の take · analysis お よ び chardonnay ヶ pu の と lake bottom を with い た indoor distribution be 験 の results, the foregoing の 総 radiation energy に し seaborne, 1 years 2012 ~ 2013 の に inflows し た ^ < 137 > Cs radiation energy は below 10%, lake へ の soluble deposit ^ < 137 > Cs and outflow は 0. 3% degree と presumed された.

项目成果

Long-term increase in diatom abundances in Lake Kasumigaura, Japan : An effect of silicon release from resuspended sediments?

日本霞浦湖硅藻丰度的长期增加：再悬浮沉积物中硅释放的影响？

• 发表时间: 2013
• 作者: Arai H;Fukushima T
• 通讯作者: Fukushima T

霞ヶ浦における珪藻ブルームの長期変化要因とモデル化

霞浦湖硅藻华长期变化因素及模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: Nakashima;R.;荒居博之
• 通讯作者: 荒居博之

東北・関東における湖沼底質中の放射性セシウム堆積量の分布と動態

东北关东湖泊沉积物中放射性铯沉积物的分布及动态

• 发表时间: 2013
• 作者: 野の陽一(編著);堀田龍也(著);荒居博之
• 通讯作者: 荒居博之

福島第一原子力発電所事故後の東北・関東の湖沼・水源地における放射性セシウムインベントリーの分布と動態

福岛第一核电站事故后东北关东地区湖泊和水源放射性铯库存分布及动态

• 发表时间: 2013
• 期刊: KEK Proceedings
• 作者: 藤野大士;Kazunori Okada;劉驫;藤野大士;Kazunori Okada;劉驫;Biao Liu;劉驫;劉驫;劉驫;Hironaka K.;荒居博之・福島武彦・恩田裕一
• 通讯作者: 荒居博之・福島武彦・恩田裕一

湖沼底質中の色素分析による藻類組成変化の復元

通过湖泊沉积物中的色素分析重建藻类成分变化

• 发表时间: 2011
• 作者: 荒居博之;増渕拓未;吉村和也;福島武彦
• 通讯作者: 福島武彦