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[Ｂ−７　北太平洋の海洋表層過程による二酸化炭素の吸収と生物生産に関する研究]

（４）高頻度観測データを利用した北太平洋域の海洋表層二酸化炭素分圧の時空間分布のモデル化に関する研究

[平成８〜１２年度合計予算額]

６５，４１５千円

(うち、平成１２年度予算額　１４，４６１千円)

[要旨]

　国立環境研究所地球環境研究センターで行っている定期貨物船による北太平洋高緯度域のCO₂分圧観測のデータを解析した。海水−大気のCO₂分圧差(△pCO₂)の季節変化を関数化して、海洋グリッド毎に結果を解析した。多くの海域で年間１周期の調和関数成分が卓越する。しかし、本州東方海域では年間２周期成分が強く、春と秋に△pCO₂が低下する。千島・カムチャッカ半島沖の西部亜寒帯循環海域とベーリング海では、3月に△pCO₂最大、9月に最低となるはっきりとした季節変動が認められ、春季の生物生産とともに△pCO₂が低下し、冬季の鉛直混合にともない△pCO₂が上昇することがわかった。これに対し、東部北太平洋高緯度海域のアラスカ湾では、季節変動幅が小さく、年間を通して△pCO₂はゼロないしわずかにマイナスであった。北太平洋中央部中緯度域では、5月に△pCO₂最大、11月に最小の季節変化を示し、水温変動に伴う変化が卓越することがわかった。全季節を通した平均では、亜寒帯循環の北の縁辺を除くと正味のCO₂吸収があることが明らかになった。衛星観測で得られる風速を用いると、対象とした海域である北太平洋北緯34度以北の正味のCO₂吸収量は、年間0.34GtCであることが明らかとなった。
　CO₂吸収・放出過程と生物化学過程の関連を解析した。全季節のデータが高頻度で得られる高緯度北太平洋のカナダから日本への西向き航路のデータを用いた。海洋のCO₂分圧データと栄養塩である硝酸のデータの季節変化とその間の相互関係に注目した。その結果、海域のpCO₂と硝酸のデータには正の相関が見られたが、その勾配は海域で一定していなかった。そこで、pCO₂の測定値をその海域の平均水温で規格化したところ、温度補償pCO₂と硝酸の関係に、よりよい正の相関があることがわかった。また、温度補償pCO₂と硝酸の勾配は海域によらず一定であり、生物粒子の炭素／窒素比と矛盾しないことがわかった。このことから、高緯度北太平洋のpCO₂の季節性が、主として春から夏の生物生産と冬の鉛直混合で支配されていることが明らかになった。

[キーワード]

二酸化炭素、海水中分圧、北太平洋、高頻度時系列観測、時空間分布