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Deep sea circulation of particulate materials in the Japan Sea

日本海における粒子状物質の深層循環

乙坂 重嘉 ; 外川 織彦 ; 田中 孝幸; 天野 光; 皆川 昌幸*

Otosaka, Shigeyoshi; Togawa, Orihiko; Tanaka, Takayuki; Amano, Hikaru; Minakawa, Masayuki*

日本海深海域における粒子状物質の生物地球化学循環を明らかにするため、西部日本海盆(WJB),東部日本海盆(EJB)及び大和海盆(YB)の3海域で得られた沈降粒子中の鉛-210(Pb-210)濃度と有機態放射性炭素(C-14)同位体比を測定結果から、粒子の輸送過程とその時間スケールについて検討した。水深1km層における沈降粒子中のデルタ14C値は、-13$$pm$$22パーミルで、海域による差は見られなかった。底層(海底上200m)で得られた沈降粒子中のデルタ14C値は、YBでは水深1km層のそれと同程度であったが、WJB及びEJBでは、浅層の値に比べて55パーミル程度低かった。このことから、日本海北部(WJB and EJB)の深海域では、南東部(YB)に比べて長い時間スケールでのPOC循環を持つことが示唆された。海水柱内の鉛-210(Pb-210)の収支をWJBとEJB間で比較した結果、WJBに供給されるPb-210の60%は東部に輸送されていると見積もられた。

In order to understand biogeochemical cycles of particulate materials in the deep part of the Japan Sea, we assessed processes and a time scale of transport of particulate materials by measurements of particulate lead-210 (210Pb) and organic radiocarbon (14C) in settling particles collected in three regions of the Japan Sea; the western Japan Basin (WJB), the eastern Japan Basin (EJB) and the Yamato Basin (YB). Values of delta-14C in settling particles collected at 1 km depth ranged -13$$pm$$22 per mill, and there were little differences in delta-14C between sampling stations. In the YB, delta-14C values of settling particles collected in the bottom layer (about 200 m above the bottom) were similar to those in 1 km depth. On the other hand, the delta-14C values in bottom layer in the WJB and EJB were about 55 per mill smaller than those at shallower layers. These results in indicated that the deep part of the Japan Basin had a larger time scale of POC cycle than the Yamato Basin. By a comparison of mass balance of 210Pb between the WJB and EJB, it was estimated that about 60% of particulate 210Pb supplied to the WJB exported horizontally to the EJB.

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