Time-scale of POC cycle in the Japan Sea

日本海における粒子状有機炭素の移行時間

乙坂 重嘉  ; 田中 孝幸; 外川 織彦 ; 天野 光; 皆川 昌幸*; Khim, B.-K.*; 乗木 新一郎*

Otosaka, Shigeyoshi; Tanaka, Takayuki; Togawa, Orihiko; Amano, Hikaru; Minakawa, Masayuki*; Khim, B.-K.*; Noriki, Shinichiro*

日本海北東部で得られた粒子状有機物(POC)試料中の放射性炭素及び安定炭素同位体比から、同海域におけるPOC循環の年齢について議論する。POCの「見かけの年齢」の指標であるDelta C-14値は懸濁POCに比べて沈降POCで大きく、いずれも深さとともに減少した。安定炭素同位体比dC13値は沈降POCに比べて懸濁POCで大きかった。沈降POCのC-14同位体比と元素組成との関係から、沈降POCのDelta C-14値は陸起源POCと表層の生物活動で生産されるPOCの混合比を表していることと、その混合比は沈降過程で変化することが示唆された。さらに、沈降POC中の陸起源成分と懸濁POC間のDelta C-14値の差は、海水中でのPOC移行に伴う経過時間を示していると考えられた。これらのことから、沈降粒子と懸濁粒子のC-14年代の差が海水柱内での懸濁POCの年齢であるとみなすことができ、日本海の深層(3km層)でのPOCの年齢は、約300年と見積もられた。

A time-scale of particulate organic carbon (POC) in the Japan Sea, a marginal sea of the North Pacific, was quantified from radiocarbon (C-14) and stable carbon (C-13) measurements. Delta C-14 in POC decreased with depth, and the value was higher in the order of sinking POC, suspended POC and seabed sediment. delta C-13 values in suspended POC were higher than those in sinking POC obtained from the similar depth. From the radiocarbon signatures and elemental compositions of sinking POC, it was considered that Delta C-14 in sinking POC was determined by a mixing ratio of terrestrial and surface-produced POC. In addition, the difference of Delta C-14 and delta C-13 between the terrestrial and suspended POC was considered to indicate migration process of POC in the water column. From the difference of the C-14 age between terrestrial and suspended POC, it was estimated that an actual age of suspended POC at 3 km depth in the Japan Sea was about 300 years.