【研究領域課題番号】19H04260 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海水 / 溶存有機物 / 炭素循環 / 放射性炭素 / 環境変動 / 加速器質量分析

【研究成果の概要】

本研究では、北西部北太平洋及びその縁辺海域において、海水中の溶存有機物の放射性炭素（DOC-14）同位体比から算出される年代を定量し、溶存有機物の濃度分布の情報に、その動態のとなる時間の情報を加えたマップを作成することを第一の目的としている。加えて、2000年代より継続している時系列観測の結果を踏まえ、海水中DOC-14同位体比の近年（概ね過去15年）における変化傾向の有無を検討し、その変化の要因の解析を第二の目的としている。
本研究の主軸となる時系列観測点である、北西北太平洋亜寒帯域の観測点K2（北緯46.9度、東経160.0度）における観測では、2021年度までに解析した最近（2019年）の観測データを、2000年代の結果と比較することにより、DOC-14の変化の傾向を世界で初めて明らかにした。
観測点K2の深層（1,500m以深）におけるDOC-14同位体比（Delta C-14値）は-480±8 ‰に収束しており、2006年の同深度での値（-488±8‰）と有意な差はなかった。この観測点の深層におけるDOC濃度は37±1 マイクロモル/kgで、DOC濃度とDelta C-14値との関係は、他の海域で見られる深層水で見られる関係と一致した。このことは、北西太平洋のDOC-14同位体比は、全球レベルでのDOCの深層循環に伴う濃度減少の結果を表していると考えられた。表層から中層におけるDOC-14同位体比は、いずれの観測年においても、海洋表層での生物活動によって新たに生産される「現代の」DOCと、全球規模で循環する「古い」DOCの二成分混合モデルで概ね説明できた。ただし、中層における「古い」DOCの濃度は、2019年よりも2006年の方が高かった。北太平洋の中層を水平移動するDOCの存在が浮き彫りとなり、その輸送フラックスは時間変動することが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)

【研究分野】自然共生システム

【研究領域課題番号】16H02708 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱帯季節林 / タイ / 生理機能データベース / 土壌 / 山火事 / 乾季 / 土壌呼吸 / タケ / 天然林 / 土壌タイプ / 森林機能 / 温暖化 / 竹 / 降水量変動 / 光合成 / フェノロジー / 森林火災 / 気孔コンダクタンス / 木部道管 / キャビテーション / 炭素貯留 / 蒸散流 / 降水量シフト / 炭素循環 / 開花フェノロジー / Mixed Deciduous Forest / エルニーニョ / Dillwnia parviflora / 乾燥 / Dry Evergreen Forest / Dry Dipterocarp Forest / 降水変動 / 環境変動 / 栄養塩

【研究成果の概要】

タイの常緑樹林、２つの異なったタイプの乾季落葉樹林といった３つの森林タイプで、そこ生育する樹木種の林冠葉の生理特性を網羅的に調べた。また乾季落葉樹林の乾季に頻発しておこる山火事の温度特性や山火事による樹木の枝の通水性、葉のフェノロジー、土壌呼吸に与える影響を評価し、さらに３種の竹が共存する森林で、一斉開花・枯死後13年間の竹の動態を調べた。これらの結果、タイの土壌タイプの違いと樹木の生理特性は密接に関係していることがわかった。そのため、温暖化による環境変動や人為的圧力の増大による土地改変や山火事頻度の増加は、森林と環境との間の密接な関係を壊し、森林を衰退させる可能性が高いことを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【配分額】40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円)

【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】23405028 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境対応 / 環境変動 / 国際協力 / 水循環 / 炭素循環

【研究成果の概要】

インドシナ内陸部山地において、ゴム林が急速に拡大しており、さらに今後の加速が予測されている。ゴム林への土地利用変化が生物多様性や局地の水・炭素循環に及ぼす悪影響が指摘され始めているが、その定量的評価は絶対的に不足している。またゴム林の拡大により、リファレンスシナリオにゴム林における炭素吸収・排出量の評価値を反映させる必要性が高まっている。そこで本研究では、ゴム林造成とその背景となる環境変動が地域の水・炭素循環に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、詳細なフラックスタワー観測を元にゴム林に特化した天然ゴム生産を含む全球植生動態モデルを開発し、それによるゴム林の水・炭素収支評価を行った。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】23405002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋酸性化応答 / サンゴ礁 / 降水 / 大気沈着物 / 二酸化炭素分圧 / 操作実験 / 安定同位体比 / 物質循環 / 海洋生態 / 環境変動 / 炭素循環 / 酸性雨 / 大気降下物 / 海草藻場

【研究成果の概要】

複雑な海岸地形を有するフィリピンの特徴的な沿岸海域において、多様な空間スケールにおける海洋化学的観測を実施し、大気からの環境負荷と、それが陸域影響（河川・地下水流入）や沿岸部における養殖漁業等の人為負荷と組み合わさることによる複合効果とを、特に海洋物理学的特性と関連した海洋酸性化の促進・緩和という観点から評価した。また降雨成分の分析により窒素の越境汚染の潜在的影響について検証した。さらに造礁サンゴとその初期発生過程における海洋酸性化影響を評価するために、フィリピン大学の臨海実験所に屋外操作実験施設を構築し、現地の代表的なサンゴ種を用いて酸性化応答の実験的評価を実施した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】21255001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 環境変動 / 生物圏現象 / 水循環 / 炭素循環 / 自然現象観測・予測 / フラックス / ガス交換 / 光合成 / 呼吸 / 蒸発散 / フェノロジー / 環境撹乱 / データベース / 安定同位体 / 降雨

【研究成果の概要】

われわれは,東南アジアの熱帯林(熱帯雨林,熱帯季節林,熱帯泥炭林)の11ヵ所において,二酸化炭素(CO2)の吸収(光合成)・放出(呼吸)や蒸発散の連続観測を行っている。得られた長期の観測データを用いて,熱帯林のガス交換過程(光合成,呼吸,蒸発散)の特性を解析し,ガス交換過程を規定する要因を明らかにするとともに,降雨パターンがガス交換過程に与える影響を評価した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】20310006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋科学 / 海洋生態 / 地球化学 / 環境変動 / 炭素循環 / 生物ケイ酸 / 珪藻 / 植物プランクトン

【研究成果の概要】

海洋表層における生物地球化学的な炭素循環が、有光層へのケイ素の移出入とどのようにカップリングしているのかについて、西部北太平洋亜寒帯域と東シナ海を主な対象海域として研究を行った。その結果、鉄や亜鉛などの微量元素の動態がケイ藻群集による粒子状有機炭素と生物ケイ酸の生産ならびに下層への移出と密接に係わっていること、優占する珪藻種の違いがそれらの過程に大きく影響することが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2011

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】自然地理学

【研究領域課題番号】08041100 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

サンゴ礁 / 二酸化炭素 / 環境変動 / サンゴ / オーストラリア / パラオ / 炭素循環

【研究成果の概要】

サンゴ礁は、光合成と石灰化とを通じて地球規模の炭素循環に関わっている.また炭素循環過程は、数1000年オーダーでの環境変動とそれに伴うサンゴ礁地形の形成とともに変化してきたと考えられる.本研究では,代表的な大陸型の堡礁であるグレートバリアリ-フと大洋島型の堡礁であるパラオ諸島とにおいて,サンゴ礁地形と生物分布,サンゴ礁上における生産速度,外洋-堡礁-ラグーン間での海水と炭素の収支、サンゴ礁地形の形成過程とサンゴ礁・サンゴに残された過去の環境変動の歴史について調査研究をおこなった.その結果以下のことが明らかになった.1)堡礁地形は礁原とラグーン(礁湖)とからなる.礁原はさらに海側から礁縁,礁嶺,礁舗,砂地に分けられ,顕著な地形/生物分帯構成をもっている;2)こうしたサンゴ礁地形とサンゴ分布の帯状構造は、空中写真と衛星によるリモートセンシングによって効果的に区分できる;3)堡礁の地形は8000年前以降の海水面の急激な上昇によって作られ,4000年前以降の海面安定とにともなって分帯構成が発達した;4)堡礁の礁原上では石灰化生産(130mmolCm^<-2>日^<-1>)を上回る純光合成生産(167mmolCm^<-2>日^<-1>)がある;5)生産された有機物は,これが堡礁礁原をこえる上げ潮,下げ潮の流れによって,溶存態/粒子状の形態で,外洋とラグーンに運搬される.

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1997

【配分額】11,700千円 (直接経費: 11,700千円)