研究成果報告書 J95D0110.HTM

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[D−1 大陸棚海域循環過程における沿岸―外洋の物質フラックスに関する研究]

(1)海洋生態系の遷移にともなう物質循暖フラックスの変動機構に関する研究


[研究代表者]

国立環境研究所 地球環境研究グループ 海洋研究チーム  ●原田茂樹

[環境庁 国立環境研究所]

地球環境研究グループ

海洋研究チーム

●原島 省・功刀正行・原田茂樹

地域環境研究グループ

海域保全研究チーム

●木幡邦男

水土壌圏環境部

部長

●渡辺正孝

 

土壌環境研究室

●高松武次郎

社会環境システム部

情報解析研究室

●須賀伸介

生物圏環境部

環境微生物研究室

●高村典子


[平成5〜7年度合計予算額]

52,360千円

(平成7年度予算額 17,702千円)


[要旨]

 本研究の目的は、沿岸域から大陸棚にかけての水域における物質循環の素過程の連環を解明し、物質循環モデルの構築へと発展させることである。上記の水域は、人為起源の有害化学物質・栄養塩・有機物の負荷を受けやすく、かつ高い生物生産力を有して大きな物質循環フラックスを生み出しており、広域的な物質循環の変動に大きな影響を与える可能性が強く指摘されている。
 上記の目的を達成するために、夏期に瀬戸内海の家島海域に海洋メゾコズム(隔離実験生態系)を設置し、環境条件の変遷にともなう、生態系構成の変遷、炭素現存量及び炭素循環フラックスの変動などを追跡した。海洋メゾコズムは海面から底泥まで円筒型(直径5m、深さ18m)に海水を隔離するものであり、物質収支を保存し、沿岸域の生物化学過程を再現する事ができる。
当該期間に得られた主な成果を以下に示す。
ヽね離瓮哨灰坤爐良汁悗貌各した鉛直循環流装置により、遊泳力のない珪藻等の植物プランクトンの沈降を防ぐと共に水深約5mの地点に人為的成層を構築できることを示した。
⊃∧プランクトン(珪藻円心目、珪藻羽条目、渦鞭毛藻)の優占種遷移に対する栄養塩濃度変化、及び優占動物プランクトン種遷移の影響を明らかにした。
C坐念堕蠧碓迷里鬟肇譟璽機爾箸靴突僂ぁ光合成ループ(溶存無機態炭素:DIC→植物プランクトン→動物プランクトン)と、バクテリアルループ(溶存有機態炭素:DOC→バクテリア→微少動物プランクトン→動物プランクトン)の両者における炭素循環フラックスを比較した。両ループによる動物プランクトンヘの炭素移送の効率は生態系遷移に伴って大きく変動すること、平均値で見ればバクテリアルループによる動物プランクトンヘの炭素移送は、従来考えられていたよりも大きく、光合成ループによるものに匹敵する大きさであることを示した。


[キーワード]

海洋メゾコズム、生態系遷移、物質循環、光合成ループ、バクテリアルループ