地球温暖化などの気候変化を解明・予測するためには、地球上での炭素循環を理解することが必要です。海洋における炭素循環には、大気海洋間の二酸化炭素輸送、植物プランクトンによる炭素固定（光合成）、固定された炭素（有機物）の表層から深層への輸送と分解、海水の循環過程が関わっていますが、これらの過程は未だ十分に理解されておらず、その定量化が進んでいません。
　そこで「むつ研究所研究グループ」は、海洋における炭素循環の解明などを目的として、北西太平洋に時系列観測点を設け、物質輸送とその変動に関わる観測研究（北太平洋時系列観測研究）を行っています。この研究グループは、時系列観測点に沈降する粒子を捕捉するセジメントトラップ、動・植物プランクトン採取装置、自動海水試料採取装置、自動昇降型水温・塩分・流向流速計（ＭＭＰ）などの観測機器を係留し、物質の鉛直輸送に関わる情報を収集しています。また、海水中に溶存する全炭酸量（酸を加えて出てくる二酸化炭素の総量に相当）の経年変化・変動を明らかにするための海洋調査も時系列観測点の周辺海域で行っています。

時系列観測研究用係留系の構成図
 
今後の物理観測の中心機器として
期待されているMMP
   物質循環研究の中心であるセジメントトラップ

　人類の生存基盤に大きな影響を与え、緊急かつ戦略的・継続的に国家として取り組む必要がある課題の一つに地球温暖化問題があり、この問題を理解するためには海洋における物質循環を明らかにしなければなりません。特に、大気・海洋間の二酸化炭素吸収／放出量の分布を全球規模でより正確に把握することは、気候変化の予測をする上で不可欠です。
　これを行うため、簡易な海洋二酸化炭素分圧センサーを開発し、このセンサーを表層ブイに搭載することによって容易に全球規模で海洋表面の二酸化炭素分圧分布を得ることを検討しています。また開発センサーは、トライトンブイ等の固定ブイやその他の係留系にも利用可能な技術としても確立させ、二酸化炭素の海洋への輸送量を推定する継続的な全球観測システムの構築に寄与します。