Deep sea circulation of particulate organic carbon in the Japan Sea

日本海深層における粒子状有機物の循環

乙坂 重嘉  ; 田中 孝幸; 外川 織彦 ; 天野 光; Karasev, E. V.*; 皆川 昌幸*; 乗木 新一郎*

Otosaka, Shigeyoshi; Tanaka, Takayuki; Togawa, Orihiko; Amano, Hikaru; Karasev, E. V.*; Minakawa, Masayuki*; Noriki, Shinichiro*

日本海の3海域(北東部,北西部,南東部)やその周辺地域で得た粒子状有機物(POC)について、放射性炭素(C)同位体比分析を行い、その時空間変化から、日本海におけるPOCの輸送過程を解析した。日本海における沈降POC中のC同位体比の変動範囲は、POCの沈降速度から予想されるそれに比べて極めて大きかった。沈降粒子中の陸起源成分の濃度と有機態C同位体比との間には直線関係が見られ、その関係は海盆ごとに異なっていた。これらのことから、日本海におけるPOCは、表層の生物活動で生産された新鮮なPOCと、陸域などからの供給による難分解性のPOCの2成分の混合であると説明された。それぞれのPOCの成分について粒子束の変化を解析した結果、(1)新鮮なPOCと難分解性POCの両方が日本海北西部で春季に沈降する、(2)北西部の深層で分解を間逃れた難分解性POCが「POCプール」を形成し、難分解性POCは東方へ輸送される、(3)日本海南部では、北西部とは別の経路で難分解性POCが供給され、比較的素早く海底に蓄積されるといったPOCの輸送過程が示唆された。

Transport processes of particulate organic carbon (POC) were inferred from sediment trap experiments in the three regions of the Japan Sea (western and eastern Japan Basin and Yamato Basin) and radiocarbon measurement. Annual mean C/C isotopic ratio decreased with depth and the vertical changes in the isotopic signature were considered to indicate mixing of two fractions; labile POC produced in the surface and refractory POC. From seasonal variations of POC flux of the two fractions, transport processes of POC in the Japan Sea were summarized as follows: (1) In the Japan Basin, both labile and refractory POC were supplied in spring and a reservoir of refractory POC was formed, and (2) in the Yamato Basin, larger amount of refractory POC were carried the interior and accumulated rapidly.