JAMSTEC > 地球環境部門 > 北極環境変動総合研究センター(IACE) > セミナーのお知らせ > 詳細

北極環境変動総合研究センター(IACE)

セミナーのお知らせ

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
11月20日(月)14:00~15:30
場所
横須賀本部 海洋研究棟4階会議室 (Part 1はハイブリット開催)
発表者
Captain David Duke Snider (Martech Polar Consulting Ltd)
タイトル
Operational Shipboard Polar Research - Lessons learned to look forward
要旨

Part 1
14:00-14:40 (hybrid, lecture)
Subtitle: Ice Navigation and in ice strengthened vessels
  • Ice Navigation in other ships
    How this is done and how it may differ or be the same as onboard Mirai
    Planning near or in ice operations in other low ice class ships
    How we work in the ice on other ships similar in ice class to Mirai
  • Explanation of Arctic Ice Regime Shipping System (AIRSS) and Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System (POLARIS) to determine what ice conditions are safe for a vessel depending on the vessel’s ice class.
Part 2
14:50-15:30 (on-site, lecture & discussion)
Subtitle: Increasing research capability through improved ice management of RV Mirai and
  • How we can improve or increase RV Mirai’s capability based on Mirai’s ice class and Polar Water Operations Manual
  • Why it is safe to operate based on ice class and
  • Utilizing the new icebreaker with higher ice class to its design and construction capability
  • Examples of similar ice class vessels.

参加についての問合せ先:
北極環境変動総合研究センター 北極海洋環境研究グループ
伊東 motoyo (at) jamstec.go.jp

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
10月5日(木)14:00~15:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者
升永 竜介(北極環境変動総合研究センター 北極域気候変動予測研究グループ)
タイトル
衛星観測データに基づくバレンツ海とグリーンランド海の海氷縁位置の経年変動
要旨
海氷縁の近傍では、寒気吹き出しなどに伴い強い乱流熱放出が頻繁に引き起こされ、それは大気と海洋の対流を引き起こし得る。また、海氷縁における強い水平温度勾配は大気の傾圧性擾乱を強化するように働き得る。これらのことから、海氷縁位置の分布や変動を把握することは気候・気象現象の理解に重要である。
本研究では、衛星観測に基づき1980~2021年における海氷縁位置の季節変動、経年変動、より長期の変動について調査した。特に、バレンツ海とグリーンランド海における海氷縁位置を重点的に調査した。海氷密接度が15%の位置として海氷縁の位置を定義し、衛星観測に基づく海氷密接度のグリッドデータから自動で海氷縁位置を抽出できる手法を用いた。
バレンツ海では、典型的には海氷縁は10月から12月にかけて急速に南向きへ前進し、1月から5月までバレンツ海中央付近で維持される。そこでは、海氷縁の位置はCentral Bank付近を東に流れる細い海流の位置と良い関係にあることが確かめられた。また、2005年におけるバレンツ海の急速な高温化に伴い、海氷縁の位置はどの季節も2005年以前に比べてより北側に位置することが確かめられた。特に、2005年以降の10月は、バレンツ海北方における大陸棚斜面に沿って海氷縁が位置する傾向にあることが見出された。そこでは、東に向かって暖流が流れており、この海流と海氷縁の関係が示唆される。
グリーンランド海では、10月から6月の間は、解析期間を通じて海氷縁は東グリーンランド海流付近に位置していた。7月から9月においても、2008年までは海氷縁は東グリーンランド海流付近に位置することが確かめられた。しかしながら、グリーンランド海が高温化することに伴い、2008年以降の7~9月では海氷縁は東グリーンランド海流から離れてより西方に位置する傾向にあることが確かめられた。
本研究は観測データに基づく統計解析であるが、これらの結果は将来数値モデルを用いてさらに検証される予定である。

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
7月27日(木)14:00~15:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者
末吉 哲雄(北極環境変動総合研究センター)
タイトル
Methane and Mercury observation at the rapidly warming periglacial area in the Alaskan range
要旨
Under Japan's national Arctic research program ArCS II, a project "Impact of rapid degradation of terrestrial cryosphere on the material cycle and the dynamics of environmental pollutants" was started in 2020 as its terrestrial research program (PI: Hideki Kobayashi, JAMSTEC). Motivated by the earlier studies, especially the high mercury concentrations in the permafrost area and the methane emission at the glacier terminus in Greenland and Iceland, we started a new observational research focusing on the processes in the margin of the changing cryosphere. Our team investigates the content and release of mercury in the permafrost and surrounding area, and the release of greenhouse gases at the glacier terminal area, both by in-situ observations and sampling. We introduce our preliminary results through three short campaigns in the 2021 and 2022 field seasons. It shows the unexpected methane emission from the small mountain glacier terminus, and the high mobility of mercury in the current Arctic environment.

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
6月27日(火)14:00~16:30
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者1
Madeline Davis (University of Hawaii)
タイトル
Using a programmable, microfluidic flow injection technique that is adaptable for real-time shipboard nutrient analysis
要旨
Biogeochemical nutrient cycles directly support primary production in the ocean. As climate change progresses, places like the Arctic Ocean are facing extreme environmental changes, such as increased nutrient inputs from nearby continents. To better quantify these changes, it is important to have a robust system that can gather reliable, real-time data. A novel approach, programmable flow injection (pFI), uses a microfluidic pump system that preserves the integrity of the individual sample while also performing multiple consecutive chemical assays. This instrument has been tested and adapted to measure four common nutrients: NO2, NO3, PO4, and Si(OH4). Currently, our work continues to improve methods to facilitate and automate nutrient analysis and to overcome the limitations of the system when applied to oceanographic research cruises. In this talk, we will show preliminary data from our most recent cruise, the International Nutrient Inter-Comparison Voyage hosted by CSIRO, to the Southern Ocean, where we applied our PO4 assay for the first time.
発表者2
Therese L L Jokam Nenkam (University of Toyama)
タイトル
Analyse of the geochemical evolution of coastal Groundwater in Kurobe River Alluvial Fan, Toyama Bay
要旨
Kurobe River Alluvial Fan (KRAF), the largest fan located in the north-west part of Toyama prefecture, is known to play an important role in the primary productivity by delivering dissolved elements in coastal water in Toyama Bay. The study of the evolution of hydrogeochemical characteristics of this coastal aquifer can effectively clarify the interaction land-coastal water and thus is of great significance for the development and sustainable utilization of coastal water resource. Using geological conditions of the KRAF, this study analyzed the isotopic and chemical characteristics of water sample collected from 1989 to 2022 obtaining the following results. Shallow and unconfined aquifers in KRAF are recharged by 2 main sources; atmospheric precipitation and river water. To identify the water’s chemical characteristics that were responsible for generating most of the variability within the dataset, source of recharge in combination with geology was used to partition the water sample into similar water groups. The results showed 4 distinct groups all of Ca-HCO3 type that are still the same over this last 30 years but with the following specifications: G1 precipitation origin on alluvial fan with high mineralization; G2 precipitation origin on terrace sediments with medium mineralization; G3 river origin on recent deposits with low mineralization and G4 mixed origin (precipitation + river) with medium mineralization. The temporal and seasonal variations among each group revealed that the primary reactions contributing to mineralization are: (1) water–rock interactions, including the weathering of evaporite rocks and (2) inputs from agricultural activities, paddy fields and decomposition of organic matter. The findings suggest that expansion of paddy field could be effective to maintain and strengthen the primary productivity of coastal water.

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
5月18日(木)14:00~15:30
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者
小室 芳樹(北極環境変動総合研究センター 北極域気候変動予測研究グループ)
タイトル
北極域の海洋を高解像度化した結合ネストモデルの開発
要旨
北極域は、全球気候変動の影響が最も顕著に現れる領域の一つである。また近年、北極域と全球の他領域間の遠隔相互作用が活発に議論されている。このような課題を研究する上で有用な道具である気候モデルは北極域で未だ多くの問題を抱えているが、特に海洋コンポーネントの高解像度化がいくつかの観点でモデルの再現性を向上させるとの指摘がある。このような背景の下で開発中である、北極域の海洋をネスティング手法によって高解像度化した結合ネストモデルの現状について紹介する。 開発中のモデルのベースは、海洋研究開発機構・東京大学・国立環境科学研究所を中心に開発されている気候モデルMIROC6である。このモデルMIROCの海氷-海洋コンポーネントであるCOCOのネスト化されたバージョンを組み込むことで、結合ネストモデルを開発した。発表ではモデルの初期的な計算結果を紹介するとともに、今後の研究方針についても議論する。

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
4月20日(木)14:00~16:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者1
深井 悠里(北極環境変動総合研究センター 北極海洋環境研究グループ)
タイトル
太平洋側北極海における堆積物中微細藻類を起点とした海洋物質循環
要旨
太平洋側北極海は、水深が浅い陸棚域を有する海域である。そのため、海洋物質循環および生態系の視点から、水柱と海底は密接に関連していることが知られている。これゆえ、特に、基礎生産力の高い当該海域では、水柱から沈降してきた微細藻類(特に、珪藻類)の「タネ」が海底堆積物中に大量に蓄積している。「休眠期細胞」と呼ばれる珪藻類の「タネ」は、休眠状態のままでは基礎生産能力が低いものの、光などの生息環境が好転すると復活し、再度活発に光合成を行うことができる。しかし、珪藻類休眠期細胞が、基礎生産の起点として機能するポテンシャルは不明であった。そこで、チュクチ海の海底から採取した堆積物を用いて室内培養実験を行ったところ、堆積物中の珪藻類は高い光合成ポテンシャルを有することが明らかとなった。

一方、太平洋側北極海では、近年、結氷期の遅れにより、秋季に水柱混合が頻繁に起こるようになった。これに伴い、当該海域では、秋季ブルームの増加が報告されているが、その形成メカニズムには不明な点が多い。しかし、2020年のみらい北極航海(MR20-05C)において、秋季のチュクチ海表層・亜表層を調査すると、海底堆積物由来と考えられる珪藻類が多く存在していた。したがって、太平洋側北極海の浅海域では、秋季の大気擾乱に伴う水柱混合の増加といったプロセスを経て、堆積物中の珪藻類が秋季ブルームの基礎生産者として再加入する可能性が示された。本発表では、今後の研究計画も交えながら、太平洋側北極海における堆積物中微細藻類を起点とした海洋物質循環の重要性を提案する。
発表者2
田代 悠人(名古屋大学 宇宙地球環境研究所)
タイトル
水文気候学的手法を用いた永久凍土融解が物質循環に及ぼす影響解明:アムール川とコリマ川の長期水質変化を事例に
要旨
「森は海の恋人」という言葉があるように、陸域の自然環境から流れ出る溶存成分は河川を通じて海へと運ばれ、海域の生物生産性と密接な関係にある。例えば、世界でも有数の豊かな海として知られるオホーツク海の高い一次生産性は、アムール川が供給する多量の溶存鉄によって支持されていることが知られている。だが近年の温暖化による永久凍土融解は、アムール川流域をはじめ、多くの寒帯・亜寒帯における土壌の湿潤化や物質の流動化を引き起こし、流出先の河川水質、さらには河川から海洋への成分流出量に影響する。既にいくつかの寒帯河川では、永久凍土融解が原因と推察されている長期水質変化が確認されている。本発表では、アムール川における溶存鉄(dFe)、ならびにコリマ川の溶存成分(Ca, Mg, SO4)の長期水質変化を事例とし、永久凍土融解が物質循環に及ぼす影響について、流域内の気象データ解析結果と共に報告する。

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
3月15日(水)10:00~12:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者1
Laura Whitmore(IARC, University of Alaska Fairbanks)
タイトル
Using multiple geochemical tracers to investigate Arctic Ocean water masses and biogeochemical processes
要旨
The Arctic Ocean is changing rapidly as a result of global climate change at rates disproportionate to other ocean basins. Changes in stratification, circulation, and sea ice cover are giving way to a cascade of biogeochemical and ecological changes that are altering the character of the Arctic Ocean. These changes influence the global ocean by modulating freshwater export from the Arctic Ocean to the North Atlantic Ocean, the transfer of chemical constituents, and the connectivity of organismal populations. In the Arctic Ocean basins, substantial river runoff and a relatively fresh Pacific inflow through the Bering Strait result in a strong halocline from the surface to mid depth, separating the cold and relatively fresh Pacific Ocean-derived surface layer from warmer and saline Atlantic Ocean-derived water below. This prominent halocline stands out as a defining feature of the Western Arctic Ocean, impeding the delivery of heat from underlying Atlantic waters to the sea surface. In this talk, we'll investigate the origin of geochemical signatures in the halocline and I will introduce new methods data that will allow us to consider sea ice biogeochemistry and the connectivity between the marine system and the cryosphere.
発表者2
和賀 久朋(IARC, University of Alaska Fairbanks)
タイトル
Satellite-based mapping of sediment-laden sea ice
要旨
Sediment-laden sea ice is a ubiquitous phenomenon in the Arctic Ocean and its marginal seas. This study presents a satellite-based approach at quantifying the distribution of sediment-laden ice that allows for more extensive observations in both time and space to monitor spatiotemporal variations in sediment-laden ice. A structural-optical model coupled with a four-stream multilayer discrete ordinates method radiative transfer model was used to examine surface spectral albedo for four surface types: clean ice, sediment-laden ice with 15 different sediment loadings from 25 to 1000 g m−3, ponded ice, and ice-free open water. Based on the fact that the spectral characteristics of sediment-laden ice differ from those other surface types, fractions of sediment-laden ice were estimated from the remotely-sensed surface reflectance by a spectral unmixing algorithm using a least square method. Sensitivity analyses demonstrated that a combination of sediment loads of 50 and 500 g m−3 effectively represents the areal fraction of sediment-laden ice with a wide range of sediment loads. The estimated fractions of each surface type and corresponding remotely-sensed surface reflectances were used to train an artificial neural network to speed up processing relative to the least squares method. Comparing the fractions of sediment-laden ice derived from these two approaches yielded good agreements for areal fractions of sediment-laden ice, highlighting the superior performance of the neural network for processing large datasets. Although our approach contains potential uncertainties associated with methodological limitations, spatiotemporal variations in sediment-laden ice exhibited reasonable agreement with spatial patterns and seasonal variations reported in the literature on in situ observations of sediment-laden ice. Systematic satellite-based monitoring of sediment-laden ice distribution can provide extensive, sustained, and cost-effective observations to foster our understanding of the role of sediment-laden ice in a wide variety of research fields including sediment transport and biogeochemical cycling. This study was published recently in Remote Sensing of Environment (Waga et al., 2022).

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
2月16日(木)14:00〜16:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者
熊本雄一郎(海洋観測研究センター・海洋物理・化学研究グループ)
タイトル
放射性セシウムをトレーサとした北極海における海洋循環研究
要旨
北極海の海水は北大西洋と北太平洋の2つの起源を持ち、その特性は陸水の流入や結氷・解氷による影響を大きく受けている。それらの循環・変質過程を解明するための研究において、放射性物質を含む化学トレーサは有効なツールとして利用されてきた。特に1970年代以降英国とフランスの核燃料再処理施設から漏出した放射性セシウム137Csは、北極海における大西洋起源水の循環過程の解明に貢献してきた。一方、2011年の福島第一原子力発電所事故によって北太平洋に放出された放射性セシウム134Csは、事故から6年を経過した2017年にはベーリング海峡を通過して北極海のチュクチ海に到達したことがわかっており、太平洋起源水のトレーサとしてその動態が議論されている。我々は、2012年の「みらい」北極航海以来、継続的に北極海における放射性セシウム(137Cs、134Cs)を測定してきた。それらの観測結果を紹介するとともに、化学トレーサを用いた北極海における海洋循環研究をレビューする。

[北極海洋環境セミナーのお知らせ]

日時
1月25日(水)14:00〜15:00
場所
Zoomによるオンライン開催
発表者
八田 真理子 (北極環境変動総合研究センター 北極海洋環境研究グループ)
タイトル
栄養塩・微量金属のマイクロフロー自動希釈分析法の開発と北極海研究
要旨
北極海は陸域の影響を強く受ける極域縁辺海であり、北太平洋、北大西洋との水塊とも密接な関係がある。また、近年の温暖化の影響を強く受け、淡水の流入量や水塊の変化、これに伴う生物地球化学的プロセスへの影響、海洋酸性化が懸念されている。北極海の急激な変化やその物質移動の現状をいち早く把握するため、地球化学的パラメータのデータベースの構築は今後より一層重要である。本研究では、より簡便な自動分析法として、従来法では難しかった、標準溶液の自動希釈分析法を開発中である。現在までに、栄養塩自動分析法の開発し、さらにケイ酸塩測定法の改良を行なっている。今回は、長期航海を通して得られた問題点、研究成果、および今後の課題を紹介する。