センター会議　平成29年度第4回（2017年7月20日）

海洋生態系動態変動研究グループ

共同研究

  • Univ. of Concepcion, Chile「チリ沿岸域における古海洋・生物および生物地球化学・海洋物理に関する基礎的研究」（継続中）
  • 北大低温研「オホーツク海、ベーリング海等の縁辺海を含む北太平洋亜寒帯域における物質循環と基礎生産の維持機構に関する研究」（継続中）
  • 茨城高専「飼育有孔虫の極微量安定同位体比分析による超精密環境代替指標の構築にむけた基礎的研究」（継続中）
  • 九州大学「北太平洋〜極域における大気降下物の挙動に関する研究」（継続中）
  • オーストラリアCSIRO MoU「Planktonic community comparisons, including those of the Continuous Plankton Recorder in Australasian and Japanese regions」(継続中）
  • 東北大学「マイクロX線CT法による海洋プランクトンの超高精度骨格密度定量法 の新規開発」(継続中)

観測

成果

  • Nagashima, K., Nishido, H., Kayama, M., Kurosaki, Y., Ohgo, S., Hasegawa, H., Composition of Asian dust from cathodoluminescence spectral analysis of single quartz grains, Geology, accepted June 6, 2017, doi:10.1130/G39237.1

1粒の個別石英粒子のカソードルミネッセンス分析を用いて、アジア起源の鉱物エア ロゾルの識別と供給源となる砂漠を特定する方法を確立した。このようにナノグラムオーダ ーで粒子の供給源推定が可能になったことにより、セジメントトラップや海水中に含まれる微量の粒子の供給源推定に応用可能であり、大気由来物質の海水中での挙動と微量金属元素 供給の実態解明につながる。

  • Shiozaki, T., D. Bombar, L. Riemann, F. Hashihama, S. Takeda, T. Yamaguchi, M. Ehama, K. Hamasaki, K. Furuya (2017), Basin scale variability of active diazotrophs and nitrogen fixation in the North Pacific, from the tropics to the subarctic Bering Sea, Global Biogeochemical Cycles, doi:10.1002/2017GB005681

北太平洋亜熱帯域から亜寒帯域の広範囲に実施した窒素固定観測の結果を報告した論文。結果、窒素固定は、熱帯亜熱帯貧栄養海域のみならず亜寒帯域であるベーリング海でも 起こっており、シアノバクテリア性の UCYN-A2 が優占する窒素固定生物であった。熱帯亜熱帯貧栄養海域においては、シアノバクテリアの nifH の発現が従属栄養性の窒素固定生物を上回っていることがわかった。

  • Nakamura, H., T. Shiozaki, N. Gonda, K. Furuya, S. Matsunaga, S. Okada (2017), Utilization of ammonium by the hydrocarbon-producing microalga, Botrycoccus braunii Showa, Algal Research 25, 445-451

Botryococcus braunii は炭化水素を生産する藻類であり、次世代のバイオ燃料として注目を集めており、培養の最適条件の研究が進められている。B. braunii の培養に使用されている培地の窒素源は、アンモニアだと増殖の阻害効果があるため、一般に硝酸塩が用いられていた。本研究では、培地の pH を制御する緩衝剤を用いることで、アンモニア態窒素を培地に用いた系が硝酸態窒素を用いるよりも増殖がよくなること、炭化水素含量に変化がないことを示した。これらの結果は、B. braunii を培養する際の低コスト化に貢献するものである。

人事

  • 1/18〜(2年間) 海外派遣中 英国 Cambridge UNEP-WCMC (World Conservation Monitoring Centre)（千葉主任研究員）

アウトリーチ

  • 8/4 海の招待状for Girls講演会・パネルディスカッション 横浜研究所 (野口技術主任)

海洋大気戦略観測研究グループ

観測

  • MR17-04艤装(7/5-10:勝俣、谷口;むつ)

共同研究

  • 共同研究「舶用ドップラーライダーを用いた海洋上の気流構造の観測研究」(京都大学、H28年〜3年間)
  • 共同研究「舶用ライダーを用いた海洋上の水蒸気・雲・エアロゾル変動観測の拡張(国立環境研究所、H28年〜3年間)

成果

  • Akira Nagano, Takuya Hasegawa, Iwao Ueki, and Kentaro Ando, 2017: El Niño–Southern Oscillation-time scale covariation of sea surface salinity and freshwater flux in the western tropical and northern subtropical Pacific, Geophysical Research Letters, 44, doi:10.1002/2017GL073573

太平洋熱帯域から北太平洋亜熱帯域の表層塩分(SSS)と淡水フラックスのENSOスケール変 動をCanonical Correlation Analysis (CCA)を用いて調べた.CCA第1モードは,フィリピン東方 とニューギニア東方にそれぞれSSSと淡水フラックスの正と負の振幅のピークを持つ変動である. フィリピン東方でエルニーニョのときにWalker循環の東方への移動を伴ってSSS偏差が最大とな り,この正のSSS偏差は移流によって黒潮続流域に達する.一方,CCA第2モードとして,ラニーニ ャのときフィリピン東方にITCZの強化に伴う負のSSS偏差が生じるが亜熱帯域における蒸発のた めに消失する.

  • Yokoi, S., S. Mori, M. Katsumata, B. Geng, K. Yasunaga, F. Syamsudin, Nurhayati, K. Yoneyama, 2017: Diurnal cycle of precipitation observed in the western coastal area of Sumatra Island: Offshore preconditioning by gravity waves. Mon. Wea. Rev., accepted.

海洋循環研究グループ

観測

  • Argoフロートを、おしょろ丸(2台)、白鳳丸(7台)、凌風丸(1台)へ搭載。投入 予定のうち 11 台を投入完了(11/27)。(細田、平野、赤澤他)
  • 深海用Argoフロート(DeepNINJA)を白鳳丸(1台)へ搭載。(細田、平野、赤澤他)
  • RINKO-DeepNINJA2台が6/28納品。みらいMR17-04航海、観測点K2において、BGC-Argo(1 台)とともに RINKO-DeepNINJA(1 台)を投入予定(7/24 投入予定)。
  • 平成29年度北海道大学水産学部附属練習船おしょろ丸60日航海レグ2 「夏季北太平洋における多層雲・放射・降水過程と海洋混合層の相互作用の解明」: 東京-ダッチハーバー 6/17-7/7 (乗船者:川合)無事終了。
  • 新青丸KS-17-9航海乗船「夏季における東北沖合海域の海洋生物生産を支える栄養塩供給過程の観測」(代表者:伊藤進一(東大AORI)) 8/20-9/1 (乗船者:井上・実施 要領説明 )

共同研究

  • 共同研究「高精度溶存酸素センサを搭載した次世代型深海用フロートの開発に関する 研究」 (増田・細田・小林) (相手先:鶴見精機)
  • 共同研究「次世代型深海用フロートに搭載する溶存酸素センサーの圧力特性 の評価」(内田・小林・細田・増田) (相手先:JFEアドバンテック)
  • Argoフロート投入に関する覚書締結 (相手先:国立極地研究所)
  • NOAA-JAMSTEC MOU フォローアップ継続中 (増田、望月、Prof, Ramaswamy)

全球海洋化学・物理研究グループ

観測

  • KH-17-3「白鳳丸」航海:「北太平洋亜寒帯における微量元素・同位体分布の 生物地球化学的横断観測」(国際GEOTRACE計画)6月23日-7月18日(熊本)
  • MR17-04「みらい」航海公募課題「海水密度と鉛直混合観測」, Leg1, 7月10 日-8月2日(内田)
  • KH-17-4「白鳳丸」航海:生態学・生物地球化学の全太平洋3次元マッピング による基礎的データベースの構築(北太平洋亜熱帯域における生物多様性と食物網 構造の把握), Leg2, 9月10日-10月5日(纐纈)
  • 栄養塩分析に係わる国際トレーニングワークショップの開催概要、11 月 5 日 -9日、NIOZ (青山)

共同研究

  • 「屈折率密度計の評価」相手先：産業技術総合研究所（H27-29 年度）
  • 受託研究:地球環境保全等試験研究費(地球一括)「漂流ブイによる海洋表層CO2分圧の中長期モニタリング観測-データ空白域の解消を目指して-」(H28-32 年度)
  • 受託研究:環境省・環境研究総合推進費「温暖化に対して脆弱な日本海の循環システム変化がもたらす海洋環境への影響の検出」(H28-30 年度)
  • 「次世代型深海用フロートに搭載する溶存酸素センサーの圧力特性の評価」相手先:JFEアドバンテック(H27-30 年度)
  • 東京大学大気海洋研究所気候システムに関する共同研究「古海洋研究のための モデル開発及び数値シミュレーション」(H29 年度)
  • 新領域「熱―水―物質の巨大リザーバ:全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床」課題 A01「南極底層水を起源とする熱塩循環・物質循環のダイナミクス」(代表大島慶一郎)採択(H29-33 年度、分担研究者勝又)

成果

  • Yasunaka, S., Y. Nojiri, T. Hashioka, C. Yoshikawa, T. Kodama, S. Nakaoka, S. Chiba, F. Hashihama, M. Wakita, K. Furuya, D. Sasano, A. Murata, H. Uchida, and M. Aoyama (2017), Basin-scale distribution of NH4+ and NO2 in the Pacific Ocean, Journal of Oceanography, in press

北太平洋表層のアンモニアと亜硝酸の広域分布と季節変化を、観測データを使って、初めて示した。アンモニアも亜硝酸も、亜寒帯で高濃度、亜熱帯で低濃度だった。アンモニアは、クロロフィルと同位相の季節変化を示すが、亜硝酸は、亜寒帯では逆位相、亜熱帯では同位相だった。

  • Katsumata, K., Eddies observed by Argo floats. Part II: form stress and streamline length in the Southern Ocean, accepted by J.Phys.Oceanogr.

その他

  • 漂流型 CO2ブイを 2017 年夏実施の WHP P06 ラインの観測で 3台投入を依頼。P06 ライン観測は US GO-SHIP が実施、パペーテ(タヒチ)に ブイを輸送。南大洋 SR03 ライン(CSIRO の R/V Investigator による観測)で の投入も検討中。

地球表層物質循環研究グループ

観測

  • MR17-04 「みらい」航海公募課題「海洋大気エアロゾルの全球広域観測:生態系・気候との接点を探る」(7/11-8/21) (金谷、竹谷、宮川、高島ほか、非乗船)
  • ブルーフィン号「気象擾乱・陸起源物質供給による海洋生態系・物質循環過程の変動に関する研究」(7/13-7/18) (本多)
  • 「東シベリアタイガ林の生態系機能変動解析に関する植生の現地観測」(7/13-18) (永井)
  • 「ボルネオと日本における、衛星観測による生態系機能・構造の評価の高精度化」に関する観測 (8月、日付決定後関係者へ連絡) (永井)
  • 「リモートセンシング観測による生態系機能と生物多様性の評価手法の高精度化」に関するUAVを利用した千葉•みほの森サイトにおける観測」(8月、日付決定後関係者へ連絡) (永井)
  • 「地球表層物質循環研究のための陸域および離島での大気微量成分の観測」(福江、辺戸、光州、合肥、ズベニゴロド、通年)(金谷、竹谷、宮川、高島)
  • 「温暖化に対し脆弱な北方林およびツンドラ生態系における温室効果気体の変動」に関する観測(アラスカ、通年、小林、永井ほか)

共同研究

  • 神戸大学「日本周辺海域での大気オゾン・前駆物質・エアロゾル(SLCPs)観測とモデルの統合的研究」(金谷)
  • 中国科学院大気物理研究所「環境及び気候変動に関連した大気組成変動に関する研究」(金谷、竹谷、宮川)
  • 中国科学院安徽光学精密機械研究所、韓国光州科学技術院、ロシア科学アカデミー大気物理研究所「MAX-DOAS 法による大気組成国際観測網の推進」(金谷)

成果

  • Zhu, C., H. Kobayashi, Y. Kanaya, M. Saito, Size-dependent validation of MODIS MCD64A1 burned area over six vegetation types in boreal Eurasia: Large underestimation in croplands, Scientific Reports, 2017 Jul 5;7(1):4181. doi: 10.1038/s41598-017-03739-0.

地球温暖化に影響するブラックカーボン粒子の主要発生源の一つである、北方ユーラシア(ロシア及びカザフスタン)の林野火災に関する焼失面積を、超高解像度(解像度 2-5 m 程度)の 3種類の商用衛星からの画像を初めて本格的に真値(評価基準データ)として取り入れて精密に評価したところ、耕作地で大幅な過小評価となっていることを見出した。これにより、北方ユーラシアの林野火災による気候や環境への影響は、現在の想定以上である可能性を指摘した。

プレス発表「北方ユーラシア林野火災による気候や環境への影響は想定以上か―耕作地の焼失面積は 87%が未評価―」(7/5) 日刊工業新聞、JST サイエンスポータル、環境展望台掲載

  • Miyazaki, K. and Bowman, K.: Evaluation of ACCMIP ozone simulations and ozonesonde sampling biases using a satellite-based multi-constituent chemical reanalysis, Atmos. Chem. Phys., 17, 8285-8312,https://doi.org/10.5194/acp-17-8285-2017, 2017.

複数の衛星観測と CTM による情報をデータ同化により結合して独自に作成した大気組成に関する再解析データ(TCR-1)をもとに、化学気候モデルのアンサンブルモデルシミュレーションを検証する手法を新たに提案した。この評価手法では、各高度について領域および季節を代表するモデルエラーを正確に評価することが可能となる。ACCMIP 参加モデルに適用し、モデルエラーの全球分布・季節変動を明らかにするとともに、従来の個別観測を用いた評価では観測網の制 限がモデルエラーの深刻なサンプリングバイアスを招きモデル改善に対する適切な示唆が得られないことを示した。今後は、最新の化学気候モデルプロジェクトCCMI に適用し、化学気候システムの将来予測の評価と不確定性の利用に適用していく計画である。