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Research Results 研究成果

トカラ海峡の岩礁で生じる强力な混合と黒潮の肥沃化

?世界最大级の乱流混合?栄养塩供给のメカニズムを捉えた? 2021.03.26
研究成果Physics & ChemistryEnvironment & Sustainability
最新の计测技术を駆使した调査により,急峻な地形(岩礁)の背后で黒潮内部に生じる强力な乱流の発达过程や,それに伴う栄养塩の表层への铅直输送の観测に成功しました。この肥沃効果は惊くほど大きく,黒潮の豊かな生态系の根干を支えていると考えられます。

 黒潮の豊かな生态系の维持に不可欠である下层から光合成可能な表层への栄养塩供给机构を解明するため,水产研究?教育机构,九州大学,东京大学,爱媛大学,鹿児岛大学および东京海洋大学の共同研究チームは,鹿児岛県南方冲のトカラ海峡を黒潮が通过する际,急峻な地形により搅拌されることで,どれだけの量の硝酸塩(植物プランクトンの成长に必要な栄养塩の一つ)が光合成可能な表层へと输送されているかを,最新の计测技术を駆使して调べました。その结果,黒潮がトカラ列岛の岩礁にぶつかったときに生じる强力な乱流と涌昇効果の详细を捉えることにより,乱流による下层から表层への硝酸塩の铅直输送量を正确に计测することに成功しました。计测された硝酸塩の表层への铅直输送量は,年间最大で1平方キロメートル当たり约2万トン(黒潮流域の约3千トンの鱼类生产を支える値)补足1-2と,これまで世界の海で报告された输送量の中でも最大规模のものです补足3。この结果は,黒潮の流路上に存在する岛や岩礁?海山などの急峻な地形により引き起こされる乱流混合や涌昇による表层への栄养塩の供给が,黒潮の豊かな生态系の维持に重要な役割を果たしている可能性を示しています。

 この研究成果は,2021年3月25日午前9時(米国東部夏時間、日本時間25日22時)に米国地球物理学連合速報誌Geophysical Research Lettersにオンライン掲載されました。

 本研究はJSPS科研費 JP15H05818, JP15H05821, JP18H04914, JP16H01590, JP18H04920の助成を受けたものです。

図1 (a)観測海域の海面高度分布と黒潮の流れ。(b)平瀬周辺で計測した中層の流速分布(黒棒)と中層(150-300 m)における乱流の強度(平均値)。(c)硝酸塩濃度計を搭載した乱流計。(d)硝酸塩濃度計を搭載した乱流計による観測値の例。黒色の線は乱流による流速の微細な変動。変動の幅が大きいほど乱流強度が強いことを示している。桃色,緑色,赤色の線は,それぞれ,乱流の強度,硝酸塩濃度および硝酸塩乱流拡散フラックスを表す。(e)音響散乱強度(色)と流れの強さ(矢印)。赤色の矢印は反流を表す。黒色の線は乱流による流速の微細な変動。赤枠内で青色の輪郭が大きく波打っているのは上下層の速度差により発達して砕波する海洋内部の波(ケルビン ヘルムホルツ波)を示している。

论文情报

タイトル:
(和訳:小さな岩礁がどのように黒潮を耕すか)
着者名:
Daisuke Hasegawa, Takeshi Matsuno, Eisuke Tsutsumi, Tomoharu Senjyu, Takahiro Endoh, Takahiro Tanaka, Noki Yoshie, Hirohiko Nakamura, Ayako Nishina, Toru Kobari, Takeyoshi Nagai, and Xinyu Guo
掲载誌:
Geophysical Research Letters
顿翱滨:
https://doi.org/10.1029/2020GL092063

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