氷床コアを用いた植物プランクトン由来の硫黄化合物の変遷解読と大気環境への影響解明

利用冰芯破译浮游植物衍生的硫化合物的演化并阐明它们对大气环境的影响

• 批准号: 22KJ0050
• 负责人: 黒崎 豊
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0050/
• 关键词: アイスコア; メタンスルホン酸; 硫化ジメチル; 植物プランクトン; グリーンランド; 海氷

グリーンランド南東部において掘削されたアイスコアに含まれる、過去55年間のメタンスルホン酸（MSA）堆積フラックスの変遷とその変動要因を解明した。MSA堆積フラックスとの比較解析には、衛星観測により得られたクロロフィルa濃度と、気象再解析データの海氷密接度、海上10m風速を使用した。その結果、春のMSA堆積フラックスは、グリーンランド南部沖のイルミンガー海のクロロフィルa濃度と高い正の相関を示した。また、夏のMSA堆積フラックスは2002年以降に増加した。同時期にグリーンランド南東部沖の海氷融解日が約1か月早まり、夏のクロロフィルa濃度が増加していた。本研究では、植物プランクトンの増加によりMSAの前駆体である硫化ジメチルの大気への放出量が夏に増加していることを、観測データから初めて証明した。本研究成果は、国際誌に査読付き原著論文として発表した。季節海氷域における海洋生物活動由来の硫黄化合物の定量とその変動要因の解析を行うために、2022年度の冬から春にかけてグリーンランド北西沿岸部にエアロゾルサンプラーと水蒸気安定同位体測定装置を設置し、約2か月分の試料を取得した。また、降雪中のイオン濃度と水安定同位体比の分析のために、降雪試料のサンプリングを行った。本観測では、季節海氷域における海氷の形成、流出および極夜明け後の光エネルギーの増加による海洋中の生物生産量と硫黄化合物の放出過程の変化の把握に最適な試料を得ることができた。

我们阐明了格陵兰岛东南部钻取的冰芯中包含的甲磺酸 (MSA) 沉积物通量在过去 55 年的变化以及导致其变化的因素。为了与MSA沉积物通量进行比较分析，我们使用了卫星观测获得的叶绿素a浓度、气象再分析数据的海冰密度以及海上10m风速。结果，春季 MSA 沉积通量与格陵兰岛南部伊尔明格海的叶绿素 a 浓度呈高度正相关。此外，2002年之后夏季MSA沉降通量有所增加。与此同时，格陵兰岛东南部海岸海冰融化日期提前了约一个月，夏季叶绿素a浓度增加。在这项研究中，我们利用观测数据首次证明，由于浮游植物的增加，夏季释放到大气中的二甲硫醚（MSA的前体）量增加。这项研究的结果作为同行评审的原始论文发表在国际期刊上。为了量化季节性海冰区域海洋生物活动产生的硫化合物并分析其波动背后的因素，我们将于2022年冬季至春季在格陵兰岛西北海岸安装气溶胶采样器和水蒸气稳定同位素测量装置。 ，获得了大约两个月的样本。此外，还对雪样进行了采样，用于分析降雪中的离子浓度和水稳定同位素比率。该观测将为了解季节性海冰区域海冰形成和流出以及极地黎明后光能增加导致的海洋生物生产和硫化合物释放过程的变化提供最佳样本。

项目成果

Increased oceanic dimethyl sulfide emissions in areas of sea ice retreat inferred from a Greenland ice core

• DOI: 10.1038/s43247-022-00661-w
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Communications Earth & Environment
• 影响因子: 7.9
• 作者: Y. Kurosaki;S. Matoba;Y. Iizuka;K. Fujita;R. Shimada

グリーンランド南東部SE-Domeアイスコアによる北大西洋季節海氷域の近年のDMS放出量の増加について

关于最近格陵兰岛东南部 SE-Dome 冰芯在北大西洋季节性海冰区域的 DMS 排放量增加

• 发表时间: 2022
• 作者: Kurosaki Yutaka;Matoba Sumito;Iizuka Yoshinori;Fujita Koji;Shimada Rigen;黒﨑豊，的場澄人，飯塚芳徳，藤田耕史，島田利元
• 通讯作者: 黒﨑豊，的場澄人，飯塚芳徳，藤田耕史，島田利元

グリーンランド北西部における降雪安定同位体と降雪結晶による水循環の考察

基于格陵兰岛西北部雪稳定同位素和雪晶体的水循环考虑

• 发表时间: 2022
• 作者: Kurosaki Yutaka;Matoba Sumito;Iizuka Yoshinori;Fujita Koji;Shimada Rigen;黒﨑豊，的場澄人，飯塚芳徳，藤田耕史，島田利元;黒﨑豊，的場澄人
• 通讯作者: 黒﨑豊，的場澄人

Recent increase of natural sulfur emission from the North Atlantic seasonal sea ice area reconstructed from the SE-Dome ice core, southeastern Greenland

最近从格陵兰岛东南部 SE-Dome 冰芯重建的北大西洋季节性海冰区自然硫排放量增加

• 发表时间: 2022
• 作者: Yutaka Kurosaki;Sumito Matoba;Yoshinori Iizuka;Koji Fujita;Rigen Shimada
• 通讯作者: Rigen Shimada