2008/10/15

農林水産技術会議委託プロジェクト研究 「親潮域・混合域における海洋環境と低次生態系のモニタリングと影響評価」 （技会プロ研「地球温暖化」）
農林水産技術会議委託プロジェクト研究「地球温暖化が農林水産業に与える影響の評価及び対策技術の研究」の継続課題
東北水研海洋部との共同受託（主担当：北水研 H18〜）

研究目的：1]より長期の海洋環境モニタリングデータの蓄積 =>より長期の環境変動の把握
2]モニタリングデータを温暖化予測モデルへ提供＆モデル出力をモニタリングデ タにより評価 改善提案
＆モデル出力をモニタリングデータにより評価・改善提案
3]データ解析による海洋環境・低次生態系要素の季節・経年変動特性の解明＆長期変動の特性解明とその変動要素の特定海洋モニタリング定線「Aライン」

・1990〜（含予備観測 1988~）現在まで年4-6回の定線観測を継続

HK071043.5

・0-3000mまでのCTD観測（初期200mまで）＆ネット観測
観測項目

41.5

39.5

37.5
140

Trajectory
jy142144

St
Longitude

146148Core ParametersT,S
DO (2001-)
NO3, NO2, PO4, Si(OH)4
DIC,Talk (2002 - )Chl (total / size-fraction)
Zoopl. DW, C, N (SML)FCM (2004 - )bacteria abundance(2004 - )Diatom composition(2004 -)
Copepods Composition(with ODATE)

Optional Parameters
NH4
Fe (with CRIEPI/H.U.)
BioSi
POC/PON
DOC/DON
Chl. size fraction
HPLC (with H.U. / H.T.U)
Phytopl. light abs.
Microphytopl sp.
Microphytopl.
sp comp.
comp
Bongo net/VMPS
Current meter
1er production
Sediment trap
13C, 18O

12008/10/15

他機関既存データの収集・解析
函館海洋気象台
海洋環境・ケイ藻種組成
データセット（1968~)

東北水研収集の日本近海域動物プランクトンサンプル「小達コレクション」 (1950~)

Oyashio Cold Current

Kuroshio Warm Current

Station map oｆoｆ Odate collection

Aライン観測開始以前のデータを合わせて解析する事によりより長期の環境変動と低次生態系の応答を把握

交付金一般研究 「親潮および周辺水域の海洋環境長期変動モニタリングと低次生産システムへの影響評価」
技会プロ研「温暖化」ではカバーしきれない沿岸親潮域・オホーツク海域の環境変動と低次生態系変動の把握＆変動予測を目指す。
南部オホーツク・親潮陸棚域(N-line, 2000-2007)(E-line&SH-line
2005-)
本課題・年4-5回の船舶観測・観測内容はAラインと同様
・技会プロ研と異なり、季節変動や短期の年々変動の解析が主（資源動向要因等へのアウトプット）

親潮外洋・混合域(A-line 1990-)
技会プロ研「温暖化」

22008/10/15得られた知見(1):
親潮・混合域の成層強化と低次生態系への影響
・冬期表層密度の低下と、それに伴う鉛直混合の減少=>亜表層の酸素濃度低下（AOU増加）

・鉛直混合減少による栄養塩供給の低下=>表層栄養塩濃度減少

冬期
表層密度(σt)

Phosphate (μ M)

Phosphate in winter Mixed layer, Oyashio region
2.2

2.2

2.0

2.0

1.8

1.8

1.6

1.6

1.2

AOU

1.4

1.4

1.0
1965

Jan./mean
Jan/meanFeb./mean
Mar./mean

1970

1975

1.2

1980

1985

1990

1995

2000

1.02005

Year

得られた知見(2):成層強化に起因した春季ブルーム規模の長期的縮小傾向の検出・定量評価
・冬期-晩春季間の栄養塩消費量の低下（=群集純生産の低下）
Phosphate in Oy mixed layer 1965-2004
2.5

PO 4 monthly mean / μM

PO (Win)= 18.79 - 0.009±0.002 Y

2.0

Spring column-integrate Chladecline=-11.5mg/m3/y

3.54Jan.
FebFeb.
Mar.
May

3.0

2.5

1.0

2.00.51.50.0

1.0

ΔPO = 11.14 - 0.005 ±0.004 Y

0.5

4

Spring zooplancton ww
decline = -11.5mg/m3/yΔPO4 (Feb. -May) / νM

1.5-0.5

・春季植物プランクトン量の減少＆「ブルーム特定種」の減少「ブルーム期に特有のケイ藻種」の優占率

Feb.-May

-1.0

1970

1980

1990

2000

0.0

Year

3

2008/10/15得られた知見(3):成層規模の変化だけでなく、成層化開始時期の早期化も検出

親潮域の50%で混合層深度が50m以浅になる期日（T50)と、30m以浅になる期日（T30)
5.4T30T50

5.2T 30 & T 50

5.04.8
4.6
4.4
4.2
1970

1975

1980

1985

1990
year

1995

2000

2005

得られた知見(4):ブルームの規模縮小と早期化が動物プランクトンに及ぼす長期的影響の評価
カイアシ類C2, C5期の経年変動
親潮混合域

N. flemingeri
2160708090

100

N. cristatus

01-10-2607080

90

100

2117080

90

100

N. plumchrus=>ブルーム後期のカイアシ類生残率（C2 =>C5)
は徐々に悪化しているが、早春期の海洋環境は、成層化時期の早期化によって逆に向上。

0-160・混合域でも、C2期なら減少傾向が見られるのはN. plumchrusだけに減少する-120・親潮域では3種とも、C2期の現存量は確実に増加傾向

60708090100-11221

10=>現状では、C2 =>C5の生残率低下の効果より、C2までの生残率上昇の効果が勝り、夏季カイアシ類現存量は増加傾向にある。

0-16070809010060708090100-14

2008/10/15得られた知見(5):長期変動を再現出来る数値モデル(=温暖化予測モデル）の開発支援
モデルの各ボックスに対する観測データの提供*赤印がH19年度新規作成分
モデルBox名

対応するAライン観測項目

季節変動平年値

経年変動データ

モデル出力のモニタリングデータによる検証（表層Chla濃度、H18年計算結果)
16

○

○

混合層水温

○

○

親潮絶対流量△親潮南限緯度○

水塊組成△

深層溶存酸素○○Chla (PLp+PLc+PM+PS)

○

○

PLp

ケイ藻検鏡データ（2003-)○

PLc

植物プランクトン

ケイ藻検鏡データ（2003-)○

PLc+PLp サイズ分画Chla (10μm)○

ケイ藻検鏡データ（2003-)○サイズ分画Chla(2-10μm)○PM

渦鞭毛藻(2004-)
PS

○
○

○

△10-3混合層深度

MLT

12Chl.a (mmg m )MLD

A4864○△△201/1○○16FCM(2004-)○14HPLC（2005-/北東大)○NORPAC乾重量（ZL? ZL+ZP?)○

微小動物検鏡サンプル（未測定）△12/27

○

○
△

3/26

6/24

9/22

12/21

3/21

6/19

9/17 12/16

12動物プランクトン ZP

A81086ZSBac
海洋環境要素9/28obs.
eNEMURO ver1
eNEMURO ver218△○サイズ分画Chla(0.2-2μm)

ZM

6/30date

20円石藻（2005-/北東大)

ZL

4/1△Chl.a (mg m-3)

物理要素

obs.
eNEMURO ver1
eNEMURO ver214

空間分布データ（親潮域・混合域）

4NO3

NO3

○SiSi

○

DOM

DOM (2002-2004)

○○○○

201/1

POM

4/1

6/30 9/28 12/27 3/26 6/24 9/22 12/21 3/21 6/19 9/17 12/16

date

Opal
CaCO3
14obs.
eNEMURO ver1
eNEMURO ver2

12A17

Chl.a (mg m-3)

1086
4
201/1

4/1

6/30 9/28 12/27 3/26 6/24 9/22 12/21 3/21 6/19 9/17 12/16

date

アウトリーチ
温暖化や天然の海洋環境変動が低次生産に及ぼす影響の定量的評価 =>浮魚資源変動の予測への貢献
・幾つものプロセスが重層して進行する海洋において、有る環境変化に対して最も重要となるプロセスは何か？を、現実の経年変動データから判別する。
（e.g., 海洋成層化 vs 成層時期早期化）
・環境変動に対する生態系の応答を再現する数値モデルに、個々のプロセスをどのように数式化して組み込むべきかを現実の経年変動データから示唆する。

今後の問題・燃油高騰等に伴う、船舶運用の困難化・高解像度化するモデルに対応して、海洋観測データも高分解能化する必要

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