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; 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。

我们已经阐明了东南格陵兰岛发掘的冰芯中甲磺酸（MSA）沉积通量的变化以及在过去55年中变化的因素。使用MSA沉积通量进行比较分析来分析通过卫星观测，海冰近距离和海洋10m风速重新分析数据获得的叶绿素A浓度。结果表明，春季的MSA沉积通量与绿地南部海岸的Ilminger Sea浓度高度正相关。此外，自2002年以来，MSA沉积通量在夏季有所增加。与此同时，在格陵兰东南部海岸附近的海冰融化日期大约是一个月前，叶绿素在夏季增加了浓度。在这项研究中，我们首次从观察数据中证明，增加了浮游植物，这意味着二甲基硫化物的大气释放量（MSA的前体）在夏季增加到大气。这项研究的结果是在国际杂志上发表的，作为同行评审的原始论文。为了量化季节性海冰地区海洋生物活性衍生的硫化合物，并分析了改变的因素，从2022年的冬季到春季，在格陵兰岛的西北海岸安装了气溶胶采样器和水蒸气稳定的同位素测量设备，并收集了大约两个月的样品。此外，对降雪样品进行采样，以分析降雪和水稳定同位素比期间的离子浓度。该观察结果使我们能够获得最佳样本，以了解由于海冰，径流的形成，极地黎明后的光能量增加，因此海洋生物生产和硫化合物释放过程的变化。