西部北太平洋及び日本海における粒子輸送と微量元素サイクル

Transport processes of particulate materials and biogeochemical cycle of trace elements in the western North Pacific and the Japan Sea

乙坂 重嘉  ; 皆川 昌幸*; 乗木 新一郎*

Otosaka, Shigeyoshi; Minakawa, Masayuki*; Noriki, Shinichiro*

日本海におけるセジメントトラップ実験を行うことにより、海洋全体における粒子輸送過程の傾向や、全球的な環境変動に対する深海への粒子輸送の応答についての情報を効率的に得ることができる。本講演では、原子力機構,北海道大学,中央水研が1999年代後半から2000年代前半にかけて日本海で行ったセジメントトラップ実験の成果を紹介する。日本海における全粒子束は東部に比べて栄養塩の表層への供給が活発な北西部で大きかった。希土類元素等を指標とすることにより、日本海への陸起源粒子の供給経路を3つに分類できた。鉛の放射性同位体であるPb-210の収支から、西部日本海盆の深層に鉛直的に運ばれた粒子状物質の約6割が日本海盆深層を通って東方に運ばれていると推測された。日本海のような「モデル海域」で明らかにされる粒子の循環像と、1980年代より西部北太平洋域で連続的に行われている連続観測の結果を組合せることにより、より包括的な物質循環像を明らかにすることが期待される。

Sediment trap experiments in the Japan Sea are useful in order to know trends of transport processes of particulate materials in the world's ocean, because the Japan Sea is known as a "miniature" of the ocean. In this study, results of sediment trap experiments in the Japan Sea that were carried out by JAEA, Hokkaido University and Fishery Research Association of Japan from 1999 to 2002 were summarized. Particulate fluxes in the Japan Sea were larger in the western Japan Basin where nutrients were effectively supplied to surface layers. Using elemental composition of rare earth elements in settling particles as a indicator of the origin of lithogenic particles, three source materials of lithogenic particles to the Japan Sea were defined. It was also suggested that about 60% of particulate materials supplied to the deep part of the western Japan Basin were transported horizontally to the eastern Japan Basin through the deep layers. The biogeochemical cycle of particulate materials in the "model-ocean" such as Japan Sea would strongly help the study on global cycles of major/trace materials in the ocean by combining long-term observations of particulate flux in the North Pacific.