人為起源エアロゾル由来の栄養塩供給が海洋生態系と物質循環に与える影響の評価

评估人为气溶胶产生的养分供应对海洋生态系统和物质循环的影响

基本信息

批准号：
20K12144
负责人：
山本彬友
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は昨年度投稿した、過去再現実験における海洋生態系と物質循環に対する人為起源栄養塩流入と気候変動の影響評価に関する論文がScience Advancesから出版され、プレスリリースを行なった。過去の基礎生産、溶存酸素、炭素吸収の変化について、人為起源栄養塩流入の影響が気候変動の影響に匹敵する可能性を初めて示した論文である。論文の改訂中に、窒素循環フィードバック(窒素負荷に対する窒素固定の減少及び、脱窒の増加)が人為起源窒素の半分を消費し、基礎生産の増加を抑制していることを明らかにした。また、基礎生産の変化と溶存酸素の減少についてCMIP5及びCMIP6モデルの結果と比較し、富栄養化による変化がCMIP5モデルとCMIP6モデルの違いと整合的であることを示した。このことから、CMIP6モデルの複数のモデルにおいて富栄養化を考慮したことが、CMIP5モデルとCMIP6モデルの違いの一部を引き起こした可能性が示唆された。昨年度から実施している将来予測実験については、4つのシナリオについて解析を行なった。全球の窒素沈着量については、SSP1-2.6では大気汚染対策が進み、2050年頃までに人為起の窒素沈着の大部分が削減される。一方、他のシナリオでは2100年まで現在と同程度の沈着量であった。地域変化については、全てのシナリオで、欧米と東アジア沿岸域の21世紀末における窒素沈着量が現在に比べて減少する。その影響で北大西洋と北太平洋では、基礎生産に対する富栄養化の影響が、現在に比べて21世紀末では減少した。一方、SSP3-7.0とSSP5-8.5では太平洋、インド洋の低緯度域で沈着量が増加し、基礎生産が増加することが明らかになった。

今年，《Science Advances》发表了一篇去年提交的论文，内容是评估过去复制实验中人为养分流入和气候变化对海洋生态系统和物质循环的影响，并发布了新闻稿。本文首次表明，人为养分输入的影响可能与气候变化对过去初级生产、溶解氧和碳吸收变化的影响相当。在论文修订过程中，发现氮循环反馈（减少固氮和增加响应氮负荷的反硝化）消耗了一半的人为氮，抑制了初级生产的增加。我们还比较了 CMIP5 和 CMIP6 模型关于基础产量变化和溶解氧减少的结果，并表明富营养化引起的变化与 CMIP5 和 CMIP6 模型之间的差异一致。这表明CMIP6模型的多个模型中对富营养化的考虑可能导致了CMIP5和CMIP6模型之间的一些差异。对于去年以来进行的未来预测实验，我们分析了四种情景。关于全球氮沉降，SSP1-2.6将推进空气污染控制措施，到2050年左右减少大部分人为氮沉降。另一方面，在其他情景下，沉积量直到2100年都保持在与现在相同的水平。从区域变化来看，在各种情景下，21世纪末欧美和东亚沿海地区的氮沉降量都将比现在减少。结果，在北大西洋和北太平洋，到21世纪末，富营养化对初级生产的影响与今天相比有所减少。另一方面，在SSP3-7.0和SSP5-8.5中，太平洋和印度洋低纬度地区的沉积量增加，导致初级生产增加。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Competing and accelerating effects of anthropogenic nutrient inputs on climate-driven changes in ocean carbon and oxygen cycles

人为养分输入对气候驱动的海洋碳和氧循环变化的竞争和加速影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamamoto Akitomo;Hajima Tomohiro;Yamazaki Dai;Noguchi Aita Maki;Ito Akinori;Kawamiya Michio
通讯作者：
Kawamiya Michio

Competing and accelerating effects of anthropogenic nutrient inputs on climate-driven changes in ocean carbon and oxygen cycles

人为养分输入对气候驱动的海洋碳和氧循环变化的竞争和加速影响

DOI：
10.1126/sciadv.abl9207
发表时间：
2022-07-01
期刊：
Science Advances
影响因子：
13.6
作者：
A. Yamamoto;T. Hajima;Dai Yamazaki;Maki Noguchi Aita;A. Ito;M. Kawamiya
通讯作者：
M. Kawamiya

Competing and accelerating effects of anthropogenic nutrient inputs on climate-driven changes in ocean carbon and oxygen cycles

人为养分输入对气候驱动的海洋碳和氧循环变化的竞争和加速影响

DOI：
10.1126/sciadv.abl9207
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
13.6
作者：
Yamamoto Akitomo;Hajima Tomohiro;Yamazaki Dai;Noguchi Aita Maki;Ito Akinori;Kawamiya Michio
通讯作者：
Kawamiya Michio

The response of ocean biogeochemical cycles to global warming and anthropogenic nutrient inputs from atmosphere and rivers

海洋生物地球化学循环对全球变暖以及来自大气和河流的人为养分输入的响应