現場観測班
現場観測班 成果報告１
研究分担者：JAMSTEC菊地隆チームリーダー
連携研究者：JAMSTEC西野茂人技術研究主任）
1. 研究方法
太平洋側北極海において、海洋地球研究船「みらい」やカナダ沿岸警備隊所属砕氷船などを用いた船舶観測を行い、海氷融解期から結氷初期の海洋物理・化学・生物学的環境の現状を捉える。これまでの観測結果などとの比較から、海氷減少が進む北極海で海洋環境がどのように変化しているかを明らかにする。また中層係留系を用いた観測から、海氷結氷期/融解期を含む通年での時系列観測データを取得し、海氷の消長に伴う環境変化を観測する。
2. 研究経過
海洋地球研究船「みらい」による2010年の北極海航海において、直径が100km近くで中心部の水温が+7℃にも達する巨大暖水渦を発見し、その海洋物理・化学・生物に関する詳細な観測を行った(図1)。
図1. 2010年9-10月に海洋地球研究船「みらい」で観測した水深50mの水温分布。等値線は海底地形を示す。また青太線は図3-4で示す断面図の観測線を示す。[Nishino et al. 2011bより]
その結果から、この巨大暖水渦は陸棚起源の栄養分(アンモニア)に富むこと、アンモニアを栄養分とする小型の植物プランクトン(鞭毛藻など)が周りよりも多く存在したことなどが分かった。このことから、このような巨大暖水渦は陸棚域から熱や栄養塩を海盆域へ輸送し、海盆域の生態系に影響を与えていると考えられる(図2)[Nishino et al., 2011b]。
図2. 巨大暖水渦を横切る断面での(A)アンモニア濃度(カラー)と塩分(等値線)、(B)硝酸濃度(カラー)と塩分(等値線)、(C) クロロフィルa (カラー)と水温 (等値線)の分布、及び (D) 表層 50mでの大型サイズ (> 10μm; 青の棒グラフ)、中型サイズ (2 ～ 10μm; 緑の棒グラフ)、及び小型サイズ (< 2μm; 赤の棒グラフ)の植物プランクトンのクロロフィルa積算量。[Nishino et al., 2011bより]
3. 今後の展望
2013年にはみらい北極航海が行われ、カナダ海盆域での2週間の定点集中観測を含めて各種観測が行われる。定点観測では、北極海海氷融解期から結氷初期にかけての気象状況の変化に伴う海洋物理・化学・生物学的応答が調べられる。このような観測は北極海は初めてであり、新たな知見が得られることが期待できる。また、セジメントトラップ係留系に海氷厚を測る観測装置(Ice Profiling Sonar: IPS)を取り付けて、2013年の設置から観測を行う予定。
4. 成果発表
1) Nishino, S., M. Itoh, W. J. Williams, and I. P. Semiletov (2013), Shoaling of the nutricline with an increase in near-freezing temperature water in the Makarov Basin, J. Geophys. Res., doi:10.1029/2012JC008234, in press.
2) Nishino, S., T. Kikuchi, M. Yamamoto-Kawai, Y. Kawaguchi, T. Hirawake, and M. Itoh (2011a), Enhancement/reduction of biological pump depends on ocean circulation in the sea-ice reduction regions of the Arctic Ocean, J. Oceanogr., Vol. 67, 305-314, DOI: 10.1007/s10872-011-0030-7.
3) Nishino, S., M. Itoh, Y. Kawaguchi, T. Kikuchi, and M. Aoyama (2011b), Impact of an unusually large warm-core eddy on distributions of nutrients and phytoplankton in the southern Canada Basin during late summer/early fall 2010, Geophys. Res. Lett., 38, L16602, doi:10.1029/2011GL047885.
本論文については、2011年8月26日付けでJAMSTECからプレス発表「2010年「みらい」北極航海で観測された巨大暖水渦と生態系へのインパクト」を行った。
・ シンポジウム、特別セッション開催
1) 2012年日本海洋学会春季大会シンポジウム「急激な海氷減少と北極海海洋生態系の変化」
日時：2012年3月30日(金) 9:00～16:00、会場：筑波大学第2エリア 2C401号室
コンビーナー：菊地隆、原田尚美(JAMSTEC-RIGC)、平譯享、綿貫豊(北大院水産)、川合美千代(東京海洋大学)
2) Ecosystem Studies of Sub-Arctic Seas (ESSAS) Annual Science Meeting
日時：2013年1月7～9日 本課題に係る1 day sessionを1月7日に開催
会場：Hakodate Community Design Center(函館市地域交流まちづくりセンター)
3) 2013年日本海洋学会春季大会シンポジウム「急激な海氷減少と北極海海洋生態系の変化II」
日時：2013年3月21日(木) 9:30～17:00、会場：東京海洋大学 第2会場(講義棟22番教室)
コンビーナー：菊地隆、原田尚美(JAMSTEC-RIGC)、平譯享、綿貫豊(北大院水産)、川合美千代(東京海洋大学)
5. 新聞掲載などの情報
1) 5.研究成果3)で示したNishino et al. (2011b)のプレス発表に関して、時事ドットコム、asahi.com、毎日放送、TBS-i、日本水産経済新聞朝刊2面ほかで報じられた。
2) 本課題で行っている北極海での観測や研究で得られた結果・写真が、2013年3月13日から1年間、「海遊館」で展示されている。
