窒素とアルゴンとラジウムを用いた高確度な海水中の脱窒速度決定法の開発に関する研究

利用氮、氩、镭测定海水脱氮率的高精度方法的开发研究

• 批准号: 20651001
• 负责人: 渡辺 豊
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20651001/
• 关键词: 窒素; アルゴン; ラジウム; 窒素; アルゴン; ラジウム

H21年度は、以下の項目を実施した。実海域における実証試験の実施生物生産が高く脱窒の起こっている外洋の親潮海域ならびにオホーツク海において、広域範囲にわたる窒素、アルゴンとラジウムの高頻度サンプリングを実施した。H20年度に完成した方法(海水中の窒素の過剰量と、ラジウムによる海水の滞留時間を組み合わせた方法)を用いて、窒素、アルゴンとラジウムに基づく脱窒速度の見積りと、これまでに定性的であるがよく用いられてきた脱窒の指標N^*を比較したところ、外洋域においては時空間的に有意の差がなく、よく一致していることを明らかとした。さらに、この方法に基づき、親潮域をバックグラウンドとし、オホーツク海との窒素過剰量の差を取るとともに、ラジウムから推定されるオホーツク海の滞留時間を組み合わせて、オホーツク海の全域の脱窒速度の平均場を求めた。その結果、オホーツク海の全脱窒速度は約0.39～1.02T mol/年であり、世界で最も大きな脱窒海域アラビア海の2.92T mol/年に次ぐほどの大きな脱窒海域であることを定量化し、北太平洋の窒素循環に大きな影響を与えていることを明らかとした。このことは、今後の温暖化によって、オホーツク海の窒素変動が北太平洋の窒素循環に多大なインパクトを与える可能性をも示唆した。この結果は、2010年3月に行われた日本海洋学会で発表し、その内容を査読付英文学術雑誌に投稿するため現在執筆中で、近日中に投稿する予定である。

在2019财年，实施了以下项目：在实际海中进行了示范测试。在Oyashio Sea进行了氮，氩气和镭的高频采样，在Oyashio Sea，生物生产很高，并在Okhotsk海中进行了反硝化。使用在2008年完成的方法（这种方法将海水中过量的氮与由于阳性辐射引起的海水的停留时间结合了），我们比较了基于氮，氩和镭基于氮，氩和镭的估计率与以前定性但常用的索引N^*的估计，并且没有良好的空格和时间差异，并且在海洋方面没有显着的差异。此外，基于这种方法，基于Oyashio区域作为背景，将氮过量与Okotsk海洋的差异相结合，而Okotsk海的停留时间是从镭中估计的，以确定跨雄兹克海的平均硝化率率。结果，Okhotsk海中的全反硝化率约为0.39至1.02 t mol/年，这使它成为世界上最大的非硝化水域，其次仅次于阿拉伯海的2.92 t mol/年，表明它对北太平洋的硝酸盐循环产生了重大影响。这也表明，未来的全球变暖可能会导致俄克拉斯海海的氮波动，这可能会对北太平洋的氮循环产生重大影响。结果是在2010年3月举行的日本海洋学会上提出的，目前正在为同行评审的英语文学杂志提交书写，并计划很快提交。