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Iron in the Japan Sea and its implications for the physical processes in deep water

日本海における鉄の分布と深層循環

高田 兵衛*; 久万 健志*; 磯田 豊*; 乙坂 重嘉 ; 千手 智晴*; 皆川 昌幸*

Takata, Hyoe*; Kuma, Kenshi*; Isoda, Yutaka*; Otosaka, Shigeyoshi; Senju, Tomoharu*; Minakawa, Masayuki*

日本海の2つの海盆(大和海盆及び日本海盆)で採取した海水中の鉄(溶存鉄と可溶性鉄)濃度から、両海盆での鉄の挙動について考察した。孔径0.22$$mu$$mのフィルターで濾過し、緩衝液でpH=3.2に調整した海水に含まれる鉄を溶存鉄、濾過せずにpH調整のみを行った海水に含まれる鉄を可溶性鉄とした。表層(0$$sim$$200m深)における可溶性鉄存在量は、いずれの海域でも300$$sim$$350$$mu$$mol m$$^{-2}$$で、北太平洋の外洋域に比べて5$$sim$$9倍大きく、アジア大陸から日本海への大気経由での物質輸送が鉄の存在量に大きく影響していると推測された。日本海における溶存鉄濃度は、水深1$$sim$$2kmで極大を示した。この結果は、表層で生物に取り込まれた鉄が、中・深層で分解され滞留したためであると考えられる。鉄は、海洋における生物生産を制限する重要な因子であることが指摘されているが、日本海における鉄濃度分布から、海洋における鉄の供給源と挙動について理解することが可能となった。

Concentrations of iron in seawater (dissolved and labile dissolved phases) in the two basins (Yamato Basin and Japan Basin) of the Japan Sea are measured and the origin and behavior of iron were discussed. Extremely high vertically integrated total dissolvable Fe inventories (300-350 $$mu$$mol m$$^{-2}$$) were observed at the surface water in both basins (0-200 m depth), and was probably resulting from high atmospheric Fe input to the surface water. Labile dissolved Fe in both basins was characterized by mid-depth (1-2 km depth) maxima, which were regulated by the competition between dissolved Fe input from the microbial decomposition of sinking biogenic organic matter and Fe removal by particulate scavenging. The distributions of Fe in the Japan Sea would play an important role in understanding the biogeochemical cycle of iron in the ocean.

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