COLLOQUIUM No. 603 (17:00-, 15 June 2017)

Ms. Evans (Chair: Prof. Nishioka)



Iron in the southeastern Bering Sea: Elevated leachable particulate Fe in shelf bottom waters as an important source for surface waters. Cont. Shelf Res., 30, (2010). M. P. Hurst1, A. M. Aguilar-Islas2 and K. W. Bruland3 (1Department of Chemistry, Humboldt State University, 2IARC, University of Alaska, 3Department of Ocean Sciences, University of California Santa Cruz)

 Surface transects and vertical profiles of total and leachable particulate Fe, Mn, Al and P, along with dissolved and soluble Fe were obtained during August 2003 in the southeastern Bering Sea. High concentrations of leachable particulate Fe were observed in the bottom waters over the Bering Sea shelf with an unusually high percentage of the suspended particulate Fe being leachable. Leachable particulate Fe averaged 81% of total particulate Fe, and existed at elevated concentrations that averaged 23 times greater than dissolved Fe in the isolated cool pool waters over the mid shelf where substantial influence of sedimentary denitrification was apparent. The elevated leachable particulate Fe is suggested to be a result of sedimentary Fe reduction in surficial sediments, diffusion of Fe(II) from the sediments to the bottom waters, and subsequent oxidation and precipitation of reduced Fe in the overlying bottom waters. Eddies and meanders of the Bering Slope Current can mix this Fe-rich water into the Green Belt at the outer shelf-break front. Elevated levels of leachable particulate Fe were observed in surface waters near the Pribilof Islands where enhanced vertical mixing exists. Storm events and/or cooling during fall/winter with the resultant destruction of the thermally stratified two-layer system can also mix the subsurface water into surface waters where the elevated leachable particulate Fe is a substantial source of biologically available Fe.

COLLOQUIUM No. 602 (17:00-, 8 June 2017)

Ms. R. Banba (Chair: Prof. Nishioka)



Controls on iron distributions in the deep water column of the North Pacific Ocean: Iron(III) hydroxide solubility and marine humic-type dissolved organic matter. J. Geophys. Res., 114, (2009). S. Kitayama1, K. Kuma1,2 E. Manabe1, K. Sugie1, H. Takata2, Y. Isoda2, K. Toya2, S. Saitoh2, S. Takagi2, Y. Kamei2, and K. Sakaoka2 (1Graduate School of Environmental Science Hokkaido University, 2Faculty of Fisheries Sciences, Hokkaido University)

 西部・中部北太平洋の溶存鉄の鉛直分布は、表層の枯渇・中層の極大・中層以深の深度に伴う減少で特徴づけられており、そしてこの鉛直分布は栄養塩・見かけの酸素要求量・鉄Ⅲ溶解度・腐植様蛍光強度とよく似ていた。深層水の鉄Ⅲ溶解度([Fe(Ⅲ)sol], < 0.025-µm画分)と分布は、500-1500 mの中層で最大となり(~0.6 nM)、また深くなる(5000 m)と徐々に減少するという(~0.3 nM)傾向が両方の地域に見られたにもかかわらず、ディープウォーターカラム中の溶存鉄の濃度([DFe], < 0.22-µm)は西部(0.5-1.2 μM)と比較すると中部(0.3 - 0.6 μM)では半分の濃度であった。西部のディープウォーターカラム中の[D-Fe]が[Fe(Ⅲ)sol]よりも高いことは、西部地域で大気物由来あるいは水平方向の鉄供給が中部よりも多く、沈んでいく有機物の分解による再生が高いという結果である。中部のディープウォーターカラムの[Fe(Ⅲ)sol]と[D-Fe]の値の近似は、[D-Fe]が海水中の鉄Ⅲの溶解度平衡に近いということが寄与したからだろう。中部での[D-Fe]と腐植蛍光強度の強い直線関係と、西部と中部での比較的相関関係がある[Fe(Ⅲ)sol]と腐植蛍光強度は、Fe(Ⅲ)と錯体を形成している自然中の有機配位子がディープウォーターカラム中の[D-Fe]に関与していることを最初に立証している。

COLLOQUIUM No. 601 (17:00-, 1 June 2017)

Mr. I. Nakagawa (Chair: Ms. Evans)



Interactive influence of iron and light limitation on phytoplankton at subsurface chlorophyll maxima in the eastern North Pacific. Limnol. Oceanogr., 53, 1303-1318 (2008). B. M. Hopkinson1, K. A. Barbeau1 (1Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)

 クロロフィル亜表層極大における植物プランクトンの成長を制限又は共制限する要因として、中栄養〜貧栄養の東部北太平洋熱帯域と南部カリフォルニア湾で、鉄と光の役割が培養実験を用いて研究された。表層水が栄養塩制限下にある東部太平洋のいくつかのクロロフィル亜表層極大で、植物プランクトンの鉄-光共制限が見られた。鉄の添加は、この植物プランクトン群集のサイズ構成や種組成を変化させた。この植物プランクトン群集は比較的小さな植物プランクトンの多様な群集であったが、鉄添加によって大きな珪藻に支配された。最も強くて偏在する珪藻の鉄添加への反応は、光が強まった環境下で見られた。これは、渦イベントや強い内部波の発生のような光レベルが迅速に上がる時に、鉄利用能がクロロフィル亜表層極大の植物プランクトン群集に、最も強い影響を与えるポテンシャルを保持している可能性を示唆している。これらの結果は、鉄の供給がクロロフィル亜表層極大において植物プランクトン群集の構成に影響を与えることを示唆すると共に、有光層下部における栄養塩循環と炭素輸送にとって重要であることが示唆された。

COLLOQUIUM No. 600 (17:00-, 25 May 2017)

Ms. O.T.N. Bui (Chair: Ms. B. Li)



Impact of an unusually large warm‐core eddy on distributions of nutrients and phytoplankton in the southwestern Canada Basin during late summer/early fall 2010. Geophysical Research Letters, 38, L16602, doi:10.1029/2011GL047885 (2011). S. Nishino1, M. Itoh1, Y. Kawaguchi1, T. Kikuchi1 and M. Aoyama2 (1 Research Institute for Global Change, JAMSTEC. 2MRI, Geochemical Research Department)

 Recent freshening of the Arctic Ocean due to melting of sea ice and enhanced Ekman pumping has deepened the nutricline over the Canada Basin and reduced nutrient concentrations in the euphotic zone. Cold‐core eddies frequently transport nutrient‐rich shelf water to the Canada Basin, but the eddies are much deeper than the euphotic zone. Because warm‐core eddies appear near the surface or at a depth range shallower than that of the cold‐core eddies, they may play a crucial role in determining nutrient distributions in the euphotic zone and hence may affect primary production. During late summer/early fall 2010, we conducted detailed surveys of a warm core eddy, which was unusually large (∼100 km in diameter). We suggest that this warm‐core eddy which contained high ammonium shelf water could supply ammonium to the euphotic zone in the southwestern Canada Basin and may sustain ∼30% higher biomass of picophytoplankton (< 2 mm) than that in the surrounding water in the basin. The role of warm‐core eddies in supplying nutrients to the euphotic zone and controlling phytoplankton distributions seems to be more important than previously because the recent deepening of the nutricline in the Canada Basin has decreased the nutrient supply to the euphotic zone.

COLLOQUIUM No. 599 (17:00-, 18 May 2017)

Ms. B. Li (Chair: Mr. Yamasaki)


Decadal acidification in the water masses of the Atlantic Ocean. PNAS, 112, 9950-9955 (2015)
A. F. Ríosa1, L. Resplandy2, M. I. García-Ibáñez1, N. M. Fajar1, A. Velo1, X. A. Padin1, R. Wanninkhof3, R. Steinfeldt4, G. Rosón5 and F. F. Pérez1 (1Marine Research Institute, IIM-CSIC, 2Scripps Institution of Oceanography, University of California, 3Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, NOAA, 4Oceanography Department, IUP, University of Bremen, 5Faculty of Marine Sciences, University of Vigo).

 増加しつづける大気中のCO2濃度の結果として、全球の海洋酸性化は主にCO2の海洋の取込みによって引き起こす。本論文は、大西洋50°S–36°Nにおける20年規模(1993–2013)の海洋pHの減少の観測を発表した。人為起源のCO2の取込みに関連しているpHの変化(∆pHCant)と生物活動や海洋循環によるpHの変化(∆pHNat)はそれぞれ異なる水塊に対して評価された。この観測結果を長期的な展望に入れるため、また、pH変化に寄与するメカニズムを説明するため、Institut Pierre Simon Laplace 気候モデルの出力は使われている。最も大きなpHの減少(∆pH)は中央水、モード水、中層水の中で観測された。最大∆pHはSouth Atlantic Central Watersの−0.042 ± 0.003であった。ΔpHのトレンドは深層水と底層水の中でゼロに近い。観測とモデルの結果はpHの変化が一般的に人為成分によって支配されていることを示している。これは中央水塊に対して、−0.0015 から−0.0020/yの速度で説明できる。人為起源と自然起源の成分は同じ桁の大きさでありながら、モード水と中層水の中で相互に補強し合う。モード水と中層水の中で観測された大きな負のΔpHNatの値は主にCO2含有量の変化によって駆動される。この負のΔpHNatはまた(i)南大西洋のSouthern Annular Modeのプラス相の間で形成海域の極域への変換; (ii)北大西洋水塊形成速度の増加と一致している。

COLLOQUIUM No. 598 (17:00-, 12 Jan. 2017)

Mr. W. Qiu (Chair: Prof. Suzuki)


S. Yasunaka^1, T. Ono^2, Y. Nojiri^3, F. A. Whitney^4, C. Wada^3, A. Murata^1, S. Nakaoka^3, and S. Hosoda^1 (1: Research and Development Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Yokosuka, Japan, 2: National Research Institute of Fisheries Science, Fisheries Research Agency, Yokohama, Japan, 3: Center for Global Environmental Research, National Institute for Environmental Studies, Tsukuba, Japan, 4: Institute of Ocean Sciences, Fisheries and Oceans Canada, Ottawa, Ontario, Canada): Long-term variability of surface nutrient concentrations in the North Pacific. Geophysical Rresearch Letters 43, 3389-3397, doi: 10.1002/2016GL068097 (2016)
 We present the spatial distributions and temporal changes of the long-term variability of surface nutrient concentrations in the North Pacific by using nutrient samples collected by volunteer ships and research vessels from 1961 to 2012. Nutrient samples are optimally interpolated onto 1°×1° monthly grid boxes. When the Pacific Decadal Oscillation is in its positive phase, nutrient concentrations in the western North Pacific are significantly higher than the climatological means, and those in the eastern North Pacific are significantly lower. When the North Pacific Gyre Oscillation is in its positive phase, nutrient concentrations in the subarctic are significantly higher than the climatological means. The trends of phosphate and silicate averaged over the North Pacific are -0.012±0.005μmol l-1 decade-1 and -0.38±0.13μmoll^-1 decade^-1 , whereas the nitrate trend is not significant (0.01±0.13μmoll^-1 decade^-1 ).

COLLOQUIUM No. 597 (17:00-, 05 Jan. 2017)

Mr. Y. Shimano (Chair: Prof. Nishioka)


Takeshi Yoshimura^1, Jun Nishioka^2, Takeshi Nakatsuka^2 (1: Central Research Institute of Electric Power Industry, 2: ILTS, Hokkaido University): Iron nutrient status of the phytoplankton assemblage in the Okhotsk Sea during summer. Deep-Sea ResearchІ, 57, 1454-1464, doi:10.1016/j.dsr.2010.08.003 (2010).
 本研究ではオホーツク海の植物プランクトン群集の鉄(Fe)制限状態を明らかにするために、2006年の夏季に培養実験を行った。天然の植物プランクトン群集を含む表層水のサンプルを、鉄添加区、鉄と強く結合するDFB (デスフェリオキサミンB) 添加区 、何も添加しないコントロール区の3つの実験系で培養した。主要栄養塩制限を防ぐため、全ての系列に過剰の栄養塩を添加した。アムール川河口付近のサハリン湾と東サハリン島周辺の4測点におけるコントロール区と鉄添加区では、大型と小型の植物プランクトンの比増殖速度に有意な差は見られなかった。一方、DFB添加区では植物プランクトンの増殖は抑制された。この結果、これらの実験で用いた海水は十分な生物利用可能な鉄を含んでおり、東サハリン海流によって輸送されるアムール川起原の淡水が鉄の主要な起源となっていることが判明した。ブッソル海峡では、コントロール区の比増殖速度はDFB添加区の系列よりも十分高く、この場所での鉛直混合の強化を通した下層からの生物利用可能な鉄の供給を示していた。鉄添加区では、コントロール区に比べ大型の植物プランクトンの比増殖速度を促進させた。この結果、大型の植物プランクトン群集に対して鉄はなおも増殖を制限しているが、小型の植物プランクトンに対しては制限していないことが明らかになった。Iron availability indexがそれぞれの測点での周囲の鉄利用能の程度を定量化するために定義された。これにより、それぞれの海域での鉄利用能の空間的な多様性が示された。

COLLOQUIUM No. 596 (17:00-, 22 Dec. 2016)

Mr. R. Yamasaki (Chair: Ms. Li)


M I. García-Ibáñez^1, P. Zunino^2, F. Fröb^3, L I. Carracedo^4, A F. Ríos^†, H. Mercier^5, A. Olsen^3, and F F. Pérez^1 (1: IIM-CSIC, 2: Ifremer, Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale, 3: Geophysical Institute, University of Bergen and Bjerknes Centre for Climate Research, 4: Faculty of Marine Sciences, University of Vigo, 5: CNRS, Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale,†: deceased) : Ocean acidification in the subpolar North Atlantic: rates and mechanisms controlling pH changes. Biogeosciences, 13, 3701–3715, doi:10.5194/bg-13-3701-2016 (2016).
 繰り返し行われた海洋断面観測は、海盆全体での数十年間規模の海洋CO2化学の変化を理解する上で決定的に必要なデータを与える。1991年から2015年において、同じ測線に沿って行われた12回の航海により集められた高精度の測定は、北大西洋のイルミンガー海盆とアイスランド海盆での海洋CO2化学と海洋酸性化の長期変化を決定するために用いられた。現在の主要な水塊それぞれでの傾向が測定され、また、海盆全体の循環との関係について議論された。イルミンガー海盆とアイスランド海盆の全ての水塊において、pHは過去25年に渡り減少していた。その最も大きな変化は表層と中層の水塊においてであった(−0.0010 ± 0.0001から−0.0018 ± 0.0001 pH  units  yr^−1)。そのpH変化の駆動要因を明らかにするために、pHの傾向を主要な駆動要因に分けた; 水温、塩分、全アルカリ度(AT)、全溶存態無機炭素(自然起源、人為起源の両方)の変化である。人為起源CO2 (Cant)の増加は、pHの減少、特に増加したATを相殺したpHを主要な指標として認識される。Cantの取り込みによって生じた中層水での酸性化は、研究期間に渡る水塊の経年化によって強化されていた。イルミンガー海盆の深層流出水のpH低下は、上層海洋で観測されたpH低下と類似しており、また、Cantの増加と主に関係していた。このことは、この深層水の最近の大気との接触を反映している。

COLLOQUIUM No. 595 (17:00-, 15 Dec. 2016)

Ms. C. Tsurumoto (Chair: Dr. Endo)


L. Bittner^1, A. Gobet^1, 2, S. Audic^1, S. Romac^1, E. S. Egge^3, S. Santin^i4, H. Ogata^4, I. Probert^1, B. Edvardsen^3 and C. Vargas^1 (1: CNRS, UMR7144 and UPMC, Team EPPO, Station biologique de Roscoff, 2: Genoscope (CEA), CNRS UMR8030, Universite d'Evry, 3: Department of Biology, Marine Biology, University of Oslo, 4: CNRS, Aix-Marseille Universite, IGS UMR7256): Diversity patterns of uncultured Haptophytes unravelled by pyrosequencing in Naples Bay. Molecular Ecology, 22, 87–101 (2013).
 ハプト藻は海洋原生生物の中で重要な門であり、約300の形態種と80の形態属を含む。本研究ではリボソームDNA断片の大サブユニット(LSU rDNA)に対し454パイロシークエンス解析を行い、ネイプルズ湾で採取されたサイズ分画ごとのプランクトンの多様性を評価した。2つのサイズ分画(0.8–3 μm、3–20 μm)と2つの採取深度(水深1 mの亜表層、水深23 mの深部クロロフィル極大層(DCM))におけるハプト藻の核酸抽出物(全量DNAまたはRNA)から得た塩基配列を増幅するため、LSU rDNA上の可変領域D1・D2を対象とした群特異的なプライマーセットを設計した。454パイロシークエンス解析のリードは、現在配列決定されているハプト藻全体の多様性を包含するデータベースを用いて同定した。本研究のデータセットにより数百のハプト藻クラスターが明らかになったが、これらのクラスターの大半は分類学的に既知の塩基配列と関連づけることができなかった。本研究の全球的なデータセットに対してOTUs97%(塩基配列の同一度97%で作られるクラスター)を考えると、培養株から得られた塩基配列とクラスター化されたリードは1%以下、環境試料のクローニングやサンガーシーケンス解析から以前に得られたリファレンス配列とクラスター化されたリードは12%以下であった。したがって本研究は、まだ同定されていない大きな環境遺伝的多様性を明示しており、今までの培養種が自然環境に存在する実際の多様性をほとんど反映していないことを示している。ハプト藻群集は深度に沿って明確に構築されているように思われる。DCMの試料では最も高い多様性と均一性が得られ、DCMにおける大きなサイズ分画(3–20 μm)の試料は他の試料と同様にOTUs97%の割合が低かった。Chrysoculter romboideus由来のリードはDCMで顕著に見られたが、次表層でも検出された。全く未知のOTUs97%は、DCMにおける最も小さいサイズ分画(0.8–3 μm)で最も高い割合であった。全体として、本研究は、単細胞真核生物における膨大かつほぼ未知の多様性を探査する上で、技術的および理論的な障壁が内在することを強調した。

COLLOQUIUM No. 594 (17:00-, 08 Dec. 2016)

Mr. Y. Nakano (Chair: Ms. Lee)


R. T. Letscher^1, D. A. Hansell^1, D. Kadko^1, N. R. Bates^2 (1: RSMAS, University of Miami, 2: BIOS, Bermuda): Dissolved organic nitrogen dynamics in the Arctic Ocean. Mar. Chem., 148, 1–9 (2013).
 河川・海洋植物プランクトン生産による季節的な溶存有機窒素(DON)の入力が重要な事柄であるにも関わらず、北極海表層水内におけるDONの分布・動態についてはあまり知られていない。本研究では、夏季の北極海表層水(PSL)と西部北極大陸棚におけるDON濃度の概観を与えるために様々なデータ群を組み合わせ、その制御過程を推論する。このDON分布は北極の河川によるDONの入力を指し示す。この河川によるDON入力は年の時間スケールに渡る塩分勾配にまたがる陸起源物質の70%にまで登る正味の消費量に従う。DON消失とPSLの滞留時間を組み合わせることにより、東部・西部北極系内での陸起源DONに対する一次壊変定数(λ)はそれぞれ0.15±0.07 yr^-1と0.08±0.01 yr^-1であることが示される。無機・有機窒素の河川による運搬は北極大陸棚輸送生産に対してごく一部の影響(<15%)をもたらす。太平洋の影響を受けるチュクチ海において、正味の群衆生産の約8%を表す約2μmol DONの正味の生物生産は季節的な海氷後退に従う表層水の中で観測される。これらの研究結果は北極海表層内の窒素循環における陸起源・海洋起源DON間の対照的な役割・領域を強調する。

COLLOQUIUM No. 593 (17:00-, 01 Dec. 2016)

Mr. K. Maki (Chair: Ms. Evans)


H. Kaneko^1, I. Yasuda^1, K.i Komatsu^1, and S. Itoh^1 (1: Atomosphere and Ocean Research Institute, University of Tokyo, Japan): Observations of vertical turbulent nitrate flux across the Kuroshio. GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS. 40,3123-3127, doi:10.1002/grl.50613 (2013)
 直接的な乱流と硝酸塩濃度観測に基づき、黒潮流域において硝酸塩乱流鉛直フラックスが算出された。表層の流速が最も速い黒潮流軸からの相対位置で規格化して、鉛直プロファイルデータが解析された。黒潮前線北側の深度300mから有光層下部において高い硝酸塩乱流鉛直フラックス(O: 10^-6 mmol N m^-2 s^-1)が観測された。強い乱流混合と急勾配な硝酸躍層が、この高いフラックスに寄与していた。黒潮流軸北側の表層において高いクロロフィル濃度がみられ、流軸北側の硝酸フラックスは過去に見積もられた新生産の速度と一致していた。対照的に、黒潮流軸南側では緩勾配な硝酸躍層のために低い硝酸フラックス(O: 10^-8~10^-7 mmol N m^-2 s^-1)がみられたが、有光層底部における鉛直拡散は比較的大きかった。

COLLOQUIUM No. 592 (17:00-, 24 Nov 2016)

Ms. R. Nakaya (Chair: Dr. H. Endo)


L. Hoikkala^1, 2, H. Tammert^3, 4, R. Lignell^1, E. Eronen-Rasimus^1, K. Spilling^1 and V. Kisand^3 (1: Marine Research Centre, Finnish Environment Institute, Helsinki, Finland, 2: Tvärminne Zoological Station, University of Helsinki, Hanko, Finland, 3I: nstitute of Technology, University of Tartu, Tartu, Estonia, 4: Department of Biology, University of Bergen, Bergen, Norway): Autochthonous Dissolved Organic Matter Drives Bacterial Community Composition during a Bloom of Filamentous Cyanobacteria. Front. Mar. Sci., 3, 111(2016).
 ルト海にあるフィンランド湾西部において、フィラメント状のシアノバクテリアブルームの間、溶存有機物(DOM)の動態とバクテリア群集構造(BCC)の遷移を調べるメソコスム実験を行った。DOMプール、細菌生産、および細菌群集構造に対する、易分解性有機炭素(グルコース)と無機栄養塩(NとP)、大型動物プランクトン(> 100 µm)の影響を10日間分析した。さらに、溶存有機炭素(DOC)の生物利用可能性と、従属栄養性細菌(バイオマス及び呼吸)による回転時間を3回、1週間の細菌生物検定によって調査した。従属栄養性細菌はプランクトン群集から放出されたDOCの約20~55%を速やかに利用したので、これは超易分解性のDOCであると考えられた。また、半分より多くの蓄積された正味のDOCプールは、7日間で分解されたので、これは易分解性であると考えられた。平均して、自己由来の易分解性DOCは、25%の細菌増殖効率の増加を伴って分解された。自己由来DOMの供給を伴った細菌群集構造の有意な遷移は、Deltaproteobacteria綱とGammmaproteobacteria綱のいくつかの単一の系統型において、最も顕著であった。主要な細菌綱の相対的な割合変化の約40%は、独立栄養生物の機能群の変化によって説明された。無機栄養塩処理区は、Deltaproteobacteriaに適しており、他のメソコスム実験より細菌の生産性を増加させた。

COLLOQUIUM No. 591 (17:00-, 17 Nov 2016)

Ms. M. Inagawa (Chair: Prof. S. Kameyama)


J. Motard-Côté^1,2, D. J. Kiebe^r3, A. Rellinger^1,2, and R. P. Kiene^1,2 (1: University of South Alabama, Department of Marine Sciences, 2: DISL, 3: SUNY-ESF, Department of Chemistry): Influence of the Mississippi River plume and non-bioavailable DMSP on dissolved DMSP turnover in the northern Gulf of Mexico. Environ. Chem., 13, 280–292, http://dx.doi.org/10.1071/EN15053 (2016).
 溶存態のジメチルスルフォニオプロピオネート(dimethylsulfoniopropionate, DMSPd)の微生物サイクルとそのDMSP-硫黄の結末は、2011年9月に北メキシコ湾のルイジアナ海岸沖でS^35-DMSPdトレーサーを用いて測定された。塩分はミシシッピ川プルームの31.2pptから沖合の36.5pptにわたった。総DMSP濃度は、沖合(6–14nM)よりも河川の影響を受けた地点(12–27nM)でかなり高かった。測定されたDMSPd の8.7~27%(0.1~0.23nM相当)は難分解性であった(すなわち、生物に利用されなかった)。S^35-DMSPdトレーサーでDMSPd消費速度を計算するとき、我々は測定されたDMSPd濃度から難分解性DMSPd濃度を引いた。DMSPd消費とバクテリア生成は、沖合と比べて河川プルームでそれぞれ8倍、7倍より高かった。バイオマス内のDMSP-Sの取り込みは、河川の影響を受けた水の中でほぼ3倍高かった一方で、硫化ジメチル(dimethylsulfide, DMS)収率は、沖合と比べて河川プルームで3.5倍低かった。したがって、DMSPは河川の影響を受けた水の中における炭素と硫黄のバクテリア需要に対して3倍以上寄与した。河川プルームではDMS収率がより低かったにもかかわらず、DMSP変換が速く、沖合と比較して2.7倍以上高いDMS生成につながった。ミシシッピ川の流入とその結果として生じる高い生産性は、貧栄養なメキシコ湾の海水と比べて河川プルームで急なDMSP変換と高いDMS生成を導いた。S^35-DMSP方法を用いたときに難分解性DMSPdが占める割合を間違えると、炭素と硫黄循環に対するDMSPd変換フラックスやその寄与の重要な過大評価を導くだろう。

COLLOQUIUM No. 590 (17:00-, 10 Nov 2016)

Ms. O. T. N. Bui (Chair: Prof. S. Kameyama)


E. Damm^1, B. Rudels^2, U. Schauer^1, S. Mau^3 and G. Dieckmann^1 (1: AWI, Germany, 2: Finnish Meteorological Institute, Finland, 3: University of Bremen, Section Geoscience, Germany): Methane excess in Arctic surface water-triggered by sea ice formation and melting. Scientific Reports, 5, 1-9 (2015).
 Arctic amplification of global warming has led to increased summer sea ice retreat, which influences gas exchange between the Arctic Ocean and the atmosphere where sea ice previously acted as a physical barrier. Indeed, recently observed enhanced atmospheric methane concentrations in Arctic regions with fractional sea-ice cover point to unexpected feedbacks in cycling of methane. We report on methane excess in sea ice-influenced water masses in the interior Arctic Ocean and provide evidence that sea ice is a potential source. We show that methane release from sea ice into the ocean occurs via brine drainage during freezing and melting i.e. in winter and spring. In summer under a fractional sea ice cover, reduced turbulence restricts gas transfer, then seawater acts as buffer in which methane remains entrained. However, in autumn and winter surface convection initiates pronounced efflux of methane from the ice covered ocean to the atmosphere. Our results demonstrate that sea ice-sourced methane cycles seasonally between sea ice, sea-ice-influenced seawater and the atmosphere, while the deeper ocean remains decoupled. Freshening due to summer sea ice retreat will enhance this decoupling, which restricts the capacity of the deeper Arctic Ocean to act as a sink for this greenhouse gas.

COLLOQUIUM No. 589 (17:00-, 10 Nov 2016)

Ms. B. Li (Chair: Prof. Y. Watanabe)


N. L. Williams1,2,, R. A. Feely2, C. L. Sabine2, A. G. Dickson3, J. H. Swift3, L. D. Talley3, and J. L. Russell4(1: School of Oceanography, University of Washington, 2: PMEL, NOAA, 3: Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, 4: Department of Geosciences, University of Arizona): Quantifying anthropogenic carbon inventory changes in the Pacific sector of the Southern Ocean. Mar. Chem., 174, 147-160 (2015)
  南大洋は深層海洋への人為的なCO2の取込み、輸送と長期保存の調節に重要な役割を果たす。海洋の炭素の取り込みの大きさと空間分布を検定することは、地球の炭酸系がどのように温室効果ガスの連続的な増加へ反応するのかを理解することに対して重要である。ここで、著者らはeMLR(extended multiple linear regression)法を用いて、全溶存無機炭素(DIC)と人為起源の溶存無機炭素の変化を定量化した。本研究は、1992年から2011年におけるCLIVAR/U. S Global Ocean Carbon and Repeat Hydrography Programの観測ラインS04PとP16Sの67°S以南の南大洋の太平洋側観測断面を用いた。これらの観測では、繰り返しの作業による不連続のボトル採水分析を行った。S04Pの断面は、太平洋における南極周極流の南部にある季節的な海氷域に位置している。このS04P断面に沿って、1992年から2011年迄のDIC増加の人為的な成分はほとんど南極表層水(AASW, 上層100 m)の中で発見された。一方、周極深層水における混合層以下のDICの増加は主に循環の減速か、減少されたより深く且つCO2濃度の高い水の換気のどちらかから由来する。AASWにおいて、12–18 μmol/kgのDICの人為的な増加と0.10 ± 0.02 mol /m2/yrの人為的なCO2貯蔵速度が計算され、全球平均の0.5 ± 0.2 mol/m^2/yrと比較された。表層水において、人為的なCO2の取り込みは、平均的に0.0022 ± 0.0004 pH units/yrのpHの減少、0.47 ± 0.10%/yrのアラゴナイト飽和度の減少、アラゴナイト飽和深度が2.0 ± 0.7 m /yr浅くなること(Ω_Aragonite = 1.3 の等値線から計算された)をもたらす。
 

COLLOQUIUM No. 588 (17:00-, 27 Oct 2016)

Ms. L. Dong (Chair: Prof. H. Yoshikawa)


C. Sarkar1, A. Chatterjee1,2,3, A. K. Singh2, S. K. Ghosh2,3, S. Raha1,2,3 (1: Environmental Sciences Section, Bose Institute, 2: Center for Astroparticle Physics and Space Science, Bose Institute, Saltlake, 3: National Facility on Astroparticle Physics and Space Science, Bose Institute): Characterization of Black Carbon Aerosols over Darjeeling - A High Altitude Himalayan Station in Eastern India. Aerosol and Air Quality Res., 15, 465-478, (2004).
  A continuous monitoring of black carbon (BC) aerosols was carried over a high altitude station Darjeeling (27°01′N, 88°15′E; 2200 m a.s.l.) at eastern part of Himalaya in India during January 2010–December 2011. In this article, we have presented the results of our analysis of the data collected during this interval. This study is focused on the investigation of the temporal variations, potential sources, long-range transport of BC aerosols along with the meteorological impact on these aerosols. BC is found to exhibit strong seasonal variation with the maximum concentration during premonsoon (5.0 ± 1.1 μg/m^3) followed by winter (3.9 ± 2.2 μg/m^3), postmonsoon (2.9 ± 1.0 μg/m^3) and minimum during monsoon (1.7 ± 0.7 μg/m^3). BC concentration varied between 0.2–12.8 μg/m^3 with an average of 3.4 ± 1.9 μg/m^3 over the entire period of study. The diurnal variation of BC aerosol shows sharp morning and evening peaks associated to the local anthropogenic activities as well as the impact of up-slope mountain wind. Amongst the long distant sources, BC concentration associated with the transport from Middle East countries and passing over South West countries like Pakistan, Afghanistan and Indo- Gangetic Plain is found to be comparatively higher. It is observed that the contributions of local emissions, long-range transport and mountain wind transport are approximately 56%, 27% and 17%, respectively, towards the total BC loading over Darjeeling during premonsoon. Fossil fuel emissions during premonsoon and biomass burning during winter are the major sources of BC with the overall dominance of fossil fuel burning throughout the entire study period. The BC concentration over Darjeeling is found to be much higher than any other high altitude stations in India and Nepal and even higher and comparable with some of the metro-cities in India.

COLLOQUIUM No. 587 (17:00-, 20 Oct 2016)

Ms. L. Evans (Chair: Prof. J. Nishioka)


A. P. Cid1,, S. Nakatsuka1, and Y. Sohrin1, (1: ICR, Kyoto University): Stoichiometry among bioactive trace metals in the Chukchi and Beaufort Seas. J. Oceanogr., 68, 958-1001, (2012).
  The distribution of Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in seawater was investigated in the Chukchi and Beaufort Seas of the western Arctic Ocean in September 2000. The unfiltered and filtered seawater samples were used for determination of total dissolvable metal (TDM) and dissolved metal (DM), respectively. The concentration of labile particulate metal (LPM) was estimated with the difference between that of TDM and DM. The concentrations of TDAl, TDMn, TDFe, TDCo and TDPb varied substantially in the study area. The high concentrations occurred at stations near the Bering Strait, in the Mackenzie delta, and above reductive sediments on the shelf and slope. These elements were mostly dominated by labile particulate species, such as Fe–Mn oxides and species adsorbed on terrestrial clay. DCo was correlated with DMn over the study area (r = 0.78, n = 135), and the slope of the regression line was 27 times higher at a pelagic station than at a shelf station. TDNi, TDCu, TDZn and TDCd showed relatively small variations and were generally dominated by dissolved species. There was a moderate correlation between DCd and phosphate for all samples (r = 0.79), whereas there were no significant correlation between the other DMs and nutrients. TDNi and TDCu showed a remarkable linearity for most stations except those near the Bering Strait (R^2 = 0.95, n = 126). These results suggest that biogeochemical cycling including uptake by phytoplankton and remineralization from settling particles has only minor control over the distribution of trace metals in this area. Using the present data, the annual input of bioactive trace metals form the Bering Strait and the Mackenzie River was estimated. Also, the trace metal compositions of major water masses were evaluated. The dissolved elemental ratio was P:Al:Mn:Fe:Co:Ni:Cu:Zn:Cd = 1:1.2 × 10^−2:4.4 × 10^−4:1.4 × 10^−3:3.7 × 10^−5:3.7 × 10^−3:1.4 × 10^−3:4.5 × 10^−3:2.2 × 10^−4 for Canada Basin deep water (CBDW). This ratio was significantly different from that for Pacific deep water and Bering Sea water, suggesting substantial modification of the trace metal compositions of seawater in the study area.

COLLOQUIUM No. 586 (17:00-, 4 August 2016)

Mr. Y. Shibano (Chair: Mr. K. Maki)


Leif G. Anderson1, Sara Jutterström1, Staffan Kaltin1, E. Peter Jones2, Göran Brörk3 (1: Department of Chemistry, Göterborg University, 2: Bedford Institute of Oceanography, Department of Fisheries and Oceans, 3: Department of Oceanography, Göterborg University): Variability in river runoff distribution in the Eurasian Basin of the Arctic Ocean. J. Geophys. Res. Oceans, 109, C01016 (2004).
  北極海内の淡水の分布や北極海からの淡水の輸送は、北極海の内部と外部の両方で気候や気候変化の過程と密接に関係している。北極海の河川流入水は北極海の淡水収支の大部分を構成する。北極海の内部では、河川流入水の分布の変化は、温暖な大西洋層水から海水を分ける低温の塩分躍層の位置に反映されるであろう。北極海の外部では、そのような変動は北大西洋水の塩分に影響を与え(Great Salinity Anomaly)、北大西洋の深部への対流域に影響を与えることとなり、したがって本質的に全球の熱塩循環に影響を与えるだろう。北極海に流入する河川の全アルカリ度の値は高く、表層のPolar Mixed Layer (PML) の全アルカリ度に大きく寄与する。我々はPMLの表層の河川流入水を探るために、そして1987年から2001年の期間にわたってユーラシア海盆での河川流入水の分布の変化を観測するため に、全アルカリ度のデータを利用した。河川流入水の境界は、1987年と1991年はGakkel Ridge 上から1996年にはLomonosov Ridge上へとその位置を変え、2001年にはその両者の中間に戻った。北極振動指数によって特徴づけられる風の場の変化は氷や表層水の流れを決定づける主要な要素としてみなされる。我々は河川流入水の分布の変化と北極振動指数の間に、4年から6年の遅れの関係があることに注目した。我々はその遅れは地衡流の計算から推論されることが可能であることを示した。

COLLOQUIUM No. 585 (17:00-, 28 July 2016)

Mr. R. Yamasaki (Chair: Prof. Y. Watanabe)


E. Tynan1, J. Clarke1, M. Humphreys1, M. Ribas-Ribas1,2, M. Esposito1, V. Rérolle1,3, C. Schlosser1,4, S. Thorpe5, T. Tyrrell1, E. Achterberg1,4 (1: Ocean and Earth Science, University of Southampton, NOC Southampton, 2: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, ICBM, 3: Sorbonne Universités, 4: GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, 5: British Antarctic Survey, NERC): Physical and biogeochemical controls on the variability in surface pH and calcium carbonate saturation states in the Atlantic sectors of the Arctic and Southern Oceans. Deep-Sea Res. Ⅱ, 127, 7-27, (2016).
  極域の海洋は低い水温と緩衝能力の低下により、海洋酸性化の影響を特に受けやすく、また、近い将来、広範囲にわたるpHの低下と炭酸塩鉱物の飽和度(Ω)の減少が予想されている。しかしながら、人為起源のCO2によるpHとΩへの影響は、北極海から南大洋における地域ごとで変わることとなる。そこで大西洋の両極海洋(北極海ではノルディック海とバレンツ海、南大洋ではスコシア海とウェッデル海)において炭酸系成分の調査を行い、表層のpHとΩを支配する物理的及び生物地球化学的な過程を明らかにした。高分解能な測定から、小さな空間スケールにわたり、表層のpH(0.10-0.30)とアラゴナイトの飽和度(Ωar) (0.2-1.0)に大きな勾配が見られ、この勾配は海氷が覆っている範囲では特に強かった(pHは0.45、Ωarは2.0に至った)。北極海においては、例えば、フラム海峡のような光は制限されているが鉄は十分(dFe>0.2 nM)な海域では、海氷の融解はブルームを起こしやすくし、その結果、海氷の縁に沿って高いpH (8.45)とΩar(3.0)となる。対照的に、海氷下での有機炭素の無機化による溶存態無機炭素の集積により、厚い氷がある海域では低いpH (8.05)とΩar (1.1)となる。南大洋では、十分な鉄(dFe>0.2 nM)を供給できる陸起源供給がある海域においてのみ、海氷の後退がブルームをもたらしていた。サウスサンドウィッチ諸島近辺では主に生物生産により、高いpH (8.3)とΩar (2.3)であった。対照的に近接するウェッデル海では、低い鉄濃度(dFe<0.2 nM)のために生物的なCO2の取り込みが弱い結果、低いpH (8.1)とΩar(1.6)となっていた。両極海域のこの大きな空間変動は以下を明らかとしている;海洋生物によって生じる大きな勾配を正確に説明することや、将来、増加したCO2に対して海洋生物がどう応答するのかを理解するには、炭酸系物質、栄養塩、鉄の空間的に高解像度な表層データ群が必要である。

COLLOQUIUM No. 584 (17:00-, 25 September 2016)

Mr. W. Qiu (Chair: Prof. K. Suzuki)


Y. Obayashi^1, E. Tanoue^1, K. Suzuki^1, N. Handa^2, Y. Nojiri^3, C. Wong^4 (1: Institute for Hydrospheric-Atmospheric Sciences, Nagoya University, Japan, 2: Aichi Prefectural University, Japan, 3: National Institute for Environmental Studies, Japan, 4: Institute of Ocean Sciences, Canada): Spatial and temporal variabilities of phytoplankton community structure in the northern North Pacific as determined by phytoplankton pigments. Deep-Sea Res. I, 48, 439-469 (2001).
  Particulate matter in surface waters of the northern North Pacific and the southern Bering Sea was analyzed for the spatial and temporal distribution of chlorophyll and carotenoid pigment compositions by high-performance liquid chromatography (HPLC). Samples were collected during 11 ship of opportunity cruises between Canada and Japan from April 1995 to June 1996. The cruises each took 13 days and were conducted every six weeks. Seasonal variability of the concentration of chlorophyll a showed different features among the three areas studied: the Alaskan Gyre (eastern part of the subarctic North Pacific), southern Bering Sea, and the area off the Kuril Islands (western part of the subarctic North Pacific). In the Alaskan Gyre, the concentrations of chlorophyll a were around 0.2-0.4 ug/l without any remarkable seasonal variation, consistent with previous studies. In the Bering Sea and the area off the Kuril Islands, a drastic change in chlorophyll a biomass was observed from spring to early summer, with extremely high levels, >2 ug/l, being found. The composition of the phytoplankton community was estimated by multiple regression analysis. A high concentration of chlorophyll a exceeding 1 ug/l was always accompanied by a high contribution of fucoxanthin-containing diatoms constituting up to 90% of the total chlorophyll a biomass. Chlorophyll b-containing green algae were one of the important algal groups in the northern North Pacific throughout the year as were fucoxanthin-containing diatoms and 19'-hexanoyloxy -fucoxan-thin-containing prymnesio-phytes. The results give new insights into the phytoplankton community structure of the subarctic North Pacific, namely, a ubiquitous basic structure made up of rather diverse algal groups, and a flourishing diatom population limited by area and season and superimposed on the basic structure. These two structures are thought to play their respective roles in the biogeochemical cycle in the surface of the northern North Pacific.

COLLOQUIUM No. 583 (17:00-, 18 August 2016)

Mr. Y. Nakano (Chair: Prof. Y. Watanabe)


Depletion of oxygen, nitrate and nitrite in the Peruvian oxygen minimum zone cause an imbalance of benthic nitrogen fluxes. Deep-Sea Res. I, 112, 113–122 (2016).
S. Sommer1, J. Gier1, T. Treude2, U. Lomnitz1, M. Dengler1, J. Cardich3, and A.W. Dale1 (1: GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, 2: Department of Earth, Planetary & Space Science and Atmospheric and Oceanic Sciences, University of California, 3: Department of Geochemistry, Universidade Federal Fluminense)
  酸素極小域(OMZ)は堆積物・水柱両内における固定窒素の消失に対して非常に重要な領域である。この研究では、底層の窒素循環への寄与は南偉12°のペルーOMZの深さ断面(74-989m)に沿った10個の点で発見された。深度約500 mまでの地点において、O2濃度は検出限界を下回っていた。N2, NO3^–, NO2^–, NH4^+, H2SそしてO2の底層フラックスはベンシックランダーを用いて測定された。大陸棚内のフラックスの測定は底層水内のO2, NO3–そしてNO2–の欠損・海底の硫化物の放出の増大を考慮した最適な地球化学的条件下で行われた。これらの特異な条件は底層窒素循環における非常に大きな不均衡に関連している。大陸棚の堆積物は繊維状硫黄細菌チオプローカによって濃く覆われており、そしてまたDINの放出に対する主な再循環地点として特徴付けられる。中でもNH4^+の放出量の上限が21.2 mmol/m2/dと非常に大きな量であり、これはアンモニア化によるNH4^+の放出量をはるかに超えている。この違いは異化性硝酸(または亜硝酸)のアンモニアへの還元(DNRA)によるものである。このDNRAは一部硫黄酸化細菌内に蓄えられたNO3–によって維持される。OMZ(約200−400m)のコア内の堆積物はまた3.5 mmol/m2 /dもの過剰なNのフラックスを示し、それは主にN2の形として存在している。ペルーOMZにおける底層の窒素・硫黄循環はO2, NO3^−そしてNO2^−における底層水の揺らぎに影響を受けやすいと思われ、そしてまたNO3^−・NO2^−が枯渇する時に遠洋のユーキシニアの発生を促進させるのかもしれない。

COLLOQUIUM No. 582 (17:00-, 7 July 2016)

Mr. K. Maki(Chair: Ms. Evans)


The origin of the Tsushima Current based on oxygen isotope measurement. Geophysical Research Letters, 32, L03602, doi: 10.1029 /2004GL 021211, (2005).
K. Kim1, Y. Cho2, D. Kang1, and J. Ki1,3 (1: OCEAN Laboratory/RIO, SEES (BK21), SNU, 2: Department of Oceanography/IMS, CNU, 3: Now at Hanwha Eco Institute)
  対馬海流(Tsushima Current, TC)の直接的な観測データは希少であり、TCにおける水温・塩分の空間的な違いがあまりにも小さいために、その流路を決定することは難しい。それゆえ、TCの起源については、未だに議論がなされている。酸素同位体はTCの起源を追跡するのに効果的だと証明された。酸素同位体のデータは、TCに2つの水の起源が存在することを示唆した。TCの水は、異なる流路で2つの水塊にわけられる可能性がある。酸素同位体比の低い水は、台湾海峡(T-TC)からの水に起源がある。一方で、酸素同位体比の高い水は、黒潮(K-TC)からの直接的な水に起源がある。

COLLOQUIUM No. 581 (17:00-, 30 June 2016)

Ms. R. Nakaya (Chair: Prof. K. Suzuki)


Strong linkages between DOM optical properties and main clades of aquatic bacteria. Limnol. Oceanogr., 61, 906-918 (2016).
V. Amaral1,3, D. Graebe2, D. Calliari3 and C. Alonso1,3 (1: Microbial Ecology of Aquatic Transitional Systems Research Group, Department of Coastal Studies, CURE, University of the Republic, Uruguay, 2: Department of Bioscience, Aarhus University, Denmark, 3: Functional Ecology of Aquatic Systems Research Group, Department of Coastal Studies, CURE, University of the Republic, Uruguay)
  溶存有機物(DOM)とバクテリアの関係性について多くの研究が行なわれているが、天然水圏系において、主要な水生バクテリアクレードの存在がDOMの組成にどのように関係しているかは、まだ明らかになっていない。私たちはこの関係性を、DOMの組成を特徴づけるために、励起蛍光分光のPARFACモデリングと分光インデックスを用いて評価し、亜熱帯ラグーンの主要なバクテリアグループを蛍光 in situ ハイブリダイゼーションを用いて定量した。DOMは、濃度、分子量、芳香属性、色、腐食度合、新鮮度において顕著な時間変化を示し、検出した3つの異なる蛍光成分の割合が変化した。全ての主要なバクテリアクレード(Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Cytophaga-Flavobacteria)はDOMの濃度および、もしくは組成と有意に関係していたことから、これらは現場での個体数をモデリングするための重要な要素となる。この要素の組み合わせと重要性は、各バクテリアグループに特徴的であり、バクテリアグループが特有のまとまった単位で動いていることを強く示している。Cytophaga-FlavobacteriaBetaproteobacteriaは、DOMの特性と強い相互関係があった。Alphaproteobacteriaの存在度は低い溶存有機炭素濃度によって、Gammaproteobacteriaの存在度は高い溶存有機炭素濃度によって、それぞれ説明された。DOMの特性と主要なバクテリアグループの明らかな関係性は、それぞれのグループのDOMの好き嫌いを説明した。これは、ゲノム解析による単一細胞の基質のみから得られた証拠と合致する。これらの結果は主要なバクテリアクレードの特異性を強調し、DOM利用に関して細菌性プランクトンの機能的分類が、バクテリア網レベルでできることを支持している。

COLLOQUIUM No. 580 (17:00-, 23 June 2016)

Ms. M. Inagawa (Chair: Prof. S. Kamayama)


Under-ice microbial dimethylsulfoniopropionate metabolism during the melt period in the Canadian Arctic Archipelago: Marine Ecology Progress Series, 524, 39–53, DOI: 10.3354/meps11144 (2015).
V. Galindo1,7, M. Levasseur1, M. Scarratt2, C. J. Mundy3, M. Gosselin4, R. P. Kiene5, 6, M. Gourdal1, and M. Lizotte1 (1: Département de biologie, Québec-Océan, Université Laval, Québec, Québec G1V 0A6, Canada, 2: Maurice Lamontagne Institute, Fisheries and Oceans Canada, Mont-Joli, Québec G5H 3Z4, Canada, 3: Centre for Earth Observation Science (CEOS), Faculty of Environment, Earth and Resources, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba R3T 2N2, Canada, 4: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), Université du Québec à Rimouski, Rimouski, Québec G5L 3A1, Canada, 5: Department of Marine Sciences, University of South Alabama, Mobile, Alabama 36688, USA, 6: Dauphin Island Sea Lab, Dauphin Island, Alabama 36528, USA, 7Present address: Centre for Earth Observation Science (CEOS), Faculty of Environment, Earth and Resources, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba R3T 2N2, Canada)
  この研究では、海氷からの有機物(organic matter, OM)の放出と海氷下の植物プランクトン成長の始まりに応じて、北極の氷で覆われた水中の藻類とバクテリア代謝に関係した溶存ジメチルスルホニオプロピオナート(DMSPd)の時間変化を報告する。サンプリングは2012年5月21日から6月21日の間に、リゾルト航路に位置する観測点で行った。雪融解と氷融解のイベントでは、氷の底から水柱にかけてOMと総DMSPの重要な解放が同時に行われた。このOMの流入は、氷-水境界におけるDMSPdやDMSPd損失率定数の増加と、2日後の海氷下0.5mにおけるDMSPdやDMSPdからのバクテリアの硫化ジメチル(DMS)収率の増加を同時に起こす。この異なる微生物応答はDMSPdを豊富に含むブラインが最初に放出され、氷融解によるsympagicな(=海氷下環境特有の)藻類の放出が続くことを示唆する。結果的にどちらの場合も、DMSPd代謝の変化は0.15から1.9nmol l^-1d-^1までの総DMS生産量の増加につながった。植物プランクトン成長の始まりは、バクテリア存在量、DMSPd損失率定数、そしてDMSPの硫黄同化の増加につながった。これとは対照的に、DMS収率は植物プランクトン成長の開始期から低いままであり、バクテリアが炭素源・硫黄源としてDMSPを使うことを示した。これらの結果は、氷縁で測定されたDMSピークに寄与する融解イベント期に、一度表層水に放出されたバクテリアによって、急激(< 1d)かつ効率的(最大10%)に氷中のDMSPdがDMSへ変換され得ることを示している。

COLLOQUIUM No. 579 (17:00-, 16 June 2016)

Ms. C. Tsurumoto (Chair: Dr. H. Endo)


Functional group-specific traits drive phytoplankton dynamics in the oligotrophic ocean. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 112, E5972-E5979 (2015).
H. Alexander1,2, M. Rouco3, S. T. Haley3, S. T. Wilson4, D. M. Karl4, and S. T. Dyhrman3 (1: MIT-WHOI Joint Program in Oceanography/Applied Ocean Science and Engineering, 2: Biology Department, WHOI, 3: DEES, LDEO, 4: C-MORE, Department of Oceanography)
  海洋における多様な微生物の集合は、全球の一次生産の約半分を担っている。貧栄養の系において、栄養塩の流入が大型真核植物プランクトンのブルームを促す可能性があると仮定され、実験的に証明されてきた。これらのブルームを形成する植物プランクトンの動態を支配する代謝的特性は、生物地球化学的モデルの平衡を保つ中核を担うが、その知見は限られている。本研究では真核性のメタトランスクリプトミクス手法を用いて、貧栄養海域における正味の従属栄養-独立栄養間の変化を引き起こしうる機能分類群特異的な特性の代謝的基礎を同定した。北太平洋亜熱帯循環域において深層水(DSW)を添加することで模擬的にブルームを再現し、植物プランクトン機能分類群の転写応答を測定した。珪藻、ハプト藻、渦鞭毛藻の機能分類群の反応は特異的であり、珪藻とハプト藻は代謝フィンガープリントの定量値が現場条件に比べ著しく(信頼度95%)変化したのに対し、渦鞭毛藻はほとんど反応が見られなかった。有意差を示した主要な遺伝子は,この系の真核植物プランクトンの代謝とブルーム形成における、栄養塩・金属・ビタミンの共制限の重要性を決定付けた。深層水の修正にともなう転写再配分を定量するのに用いられた多様な転写配分比は、植物プランクトンの長年のパラダイムであるr–K戦略を反映し、珪藻とハプト藻で異なっていた。大型真核植物プランクトンの基本的な代謝能は一貫して存在していたが、本研究期間におけるブルームの欠如は、気候変動による影響を受けやすい、物理学的また生物地球化学的な強制力への決定的な依存性を示すものである。

COLLOQUIUM No. 578 (17:00-, 09 June 2016)

Ms. L. Dong (Chair: Prof. H. Yoshikawa)


Black Carbon Aerosols at Mt. Muztagh Ata, a High-Altitude Location in the Western Tibetan Plateau. Aerosol and Air Quality Research, 16, 752-763, doi: 10.4209/aaqr.2015.04.0255, (2016).
C. S. Zhu1,2, J. J. Cao1,2,5, B. Q. Xu3, R. J. Huang1,2, P. Wang1,7K. F. Ho4, Z. X. Shen6, S. X. Liu1,2, Y. M. Han1,2, X. X. Tie1,2, Z. Z. Zhao1,2 and L. W. A. Chen8 (1: Key Laboratory of Aerosol Chemistry & Physics, IEE, CAS, 2: SKLLQG, IEE, CAS, 3: Laboratory of Tibetan Environment and Land Surface Processes, ITP, CAS, 4: The Jockey Club School of Public Health and Primary Care, CUHK, 5: Institute of Global Environmental Change, XJTU, 6: Department of Environmental Science and Engineering, XJTU, 7: School of Tropical Eco-environment Protection, Hainan Tropical Marine University, 8: Division of Atmospheric Sciences, DRI)
  Measurements of equivalent black carbon (EBC) were conducted for 8 months from November 2009 to September 2010 at Mt. Muztagh Ata to determine its seasonal variation, transport, and potential contribution source areas. The daily EBC concentrations ranged from 33.6 to 330.2 ng m^-3 with an average of 133.1 ± 55.0 ng m^-3 during the period. Higher values were observed in summer and autumn (approximately 164.0 ng m^-3) than in winter (approximately 96.5 ng m^-3). The diurnal variation in all seasons was stable throughout the day but slightly increased during the nighttime. The results of the potential source contribution function analysis indicated four potential source areas for EBC, with the contributions of polluted trajectory clusters ranging from 4% to 50%. High EBC concentrations were found to be associated with regional circulations developed in high aerosol optical depth areas, resulting in recirculation and accumulation of EBC.

COLLOQUIUM No. 577 (17:00-, 02 June 2016)

Mr. K. Yoshida (Chair: Prof. J. Nishioka)


Organic ligands control the concentrations of dissolved iron in Antarctic sea ice. Mar. Chem., 174, 120-130 (2015).
D. Lannuzel1,2, M. Grotti3, M. L. Abelmoschi3 and P. van der Merwe2 (1: IMAS, 2: ACE CRC, University of Tasmania, 3: Department of Chemistry and Industrial Chemistry, University of Genoa)
 溶存鉄(DFe)の有機錯体形成を5つの雪試料、34の海氷試料、12のブライン試料及び24の海氷下の海水試料を用いて評価した。試料は2009年夏季に東南極域で実施した22日間の時系列観測で得た。研究期間中、雪、海氷及びブライン内の99%以上のDFeは、海水中と同様に、有機配位子と結合していた。溶存態の有機配位子濃度と鉄濃度はブライン内と海氷中において、雪と海水よりも高い値を示した。海氷内では、[DFe] = 2.1-81.0 nM、Feと錯体形成した有機配位子濃度[Lt]= 4.5-72.1 nMで、錯体安定度log KFeL = 21.0-23.0であった。海氷内の無機態の鉄濃度[Fe']の見積りは0.1-98.2 pMであった。ブライン内では、[DFe] = 0.3-34.6 nM、[Lt] = 0.3-34.6 nMで、錯体安定度log KFeL = 21.0-22.0であった。ブライン内の無機態の鉄濃度[Fe']の見積りは0.70-7.2 pMであった。有機配位子は海氷及びブライン内でほぼ鉄と飽和状態となっており、[DFe]と[Lt]との間に、海氷では[Lt] = 0.90 [DFe] + 4.24 (R^2 = 0.93, n = 34)、ブラインでは[Lt] = 1.08 [DFe] + 4.86 (R^2 = 0.98, n = 12)の正の線型の関係がみられた。したがって、これらの結果はアイスアルジーやバクテリアによって生産された有機配位子が鉄を溶存態の状態に保ち、海氷に関わる藻類群集の鉄利用可能性を促進することを示唆した。DFe濃度が有機配位子濃度よりも高くなった時には、有機物以外に結合したFeはスキャベンジング、生物の取り込み及び沈降過程により粒子態に転換される。海氷が融解するにつれて、DFeが有機配位子とともに海水中に放出されることで南極表層海洋での鉄の滞留時間及び植物プランクトン群集への鉄の生物利用可能性が増加する可能性がある。

COLLOQUIUM No. 576 (17:00-, 26 May 2016)

Ms. L. Evans (Chair: Prof. J. Nishioka)


Solubility of iron in the Southern Ocean. Limnol. and Oceanogr., 57(3), 684-697, doi:10.4319/lo.2012.57.3.0684 (2012).
C. Schlosser1,2, C.L. De La Rocha3,4, P. Streu1 and P.L. Croot1,5 (1:IFM-GEOMAR, Kiel, Germany, 2:NOC, Southampton, United Kingdom, 3:AWI, Bremerhaven, Germany, 4:LEMAR, IUEM, Université de Bretagne Occidentale, Plouzané, France, 5:PML, Plymouth, United Kingdom)
  Iron solubility (cFeS) ranged from 0.4 to 1.5 nmol/L, decreasing from south to north in three different Southern Ocean zones (the Coastal Zone, the Antarctic Zone, and the Polar Frontal Zone plus the Subantarctic Zone). This decrease was at times correlated with an increase in temperature. Organic Fe solubility (cFeS,org), which was obtained by subtracting from total measured Fe solubility the solubility of inorganic species of iron (Fe) at the measurement temperature (20°C), ranged from 0.3 to 1.3 nmol/L, representing an average of 32 ± 14% of the concentration of ligands in the dissolved size fraction as determined via competitive ligand exchange–absorptive cathodic stripping voltammetry (barring a handful of extremely high values from a transect run to the east of Prydz Bay). Values of cFeS were mainly lower than the predicted value for inorganic Fe solubility at the in situ temperature. Total in situ Fe solubility (cFeS,adj) was therefore estimated by adjusting for inorganic Fe solubility at in situ temperatures (between -2°C and +18°C). Because in situ temperatures in the Antarctic Circumpolar Current were mostly lower than +3°C, such cFeS,adj values, ranging from 0.5 to 1.8 nmol/L, were roughly twice as large as cFeS,org. The adjustment relies heavily on model calculations of inorganic Fe solubility but, if correct, indicates that the bulk of the solubility of Fe in the cold waters of the Southern Ocean is tied to the solubility of inorganic Fe rather than to Fe ligands in the soluble size fraction.

COLLOQUIUM No. 575 (17:00-, 19 May 2016)

Ms. B. T. N. Oanh (Chair: Prof. S. Kameyama)


Methane sources and sinks in the subtropical South Pacific along 17°S as traced by stable isotope ratios. Geochemical Geology, 382, 24-31, doi:10.1016/j.chemgeo.2014.05.024 (2014).
C. Yoshikawa1,  E. Hayashi1, K. Yamada1, O. Yoshida2, S. Toyoda1, N. Yoshida1,3 (1Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, 2Department of Environmental and Symbiotic Science, College of Agriculture, Food and Environment Sciences, Rakuno Gakuen University, 3ELSI, Tokyo Institute of Technology)
  We analyzed the concentration and stable carbon isotopic ratio (δ13C-CH4) of methane in the atmosphere and in dissolved methane in water column along 17°S in the subtropical South Pacific. Additionally, the hydrogen isotopic ratios (δD-CH4) of some water samples were analyzed. The sea–air CH4 flux is high in the eastern region and off the west coast of Australia, which is related to the high concentrations of dissolved CH4 and high wind speeds. Moreover, there is a positive correlation between the CH4 and chlorophyll a concentrations at the surface. This consistency suggested that active CH4 productions related to the primary production cause surface CH4 accumulation. CH4shows a decrease in concentration and an increase in δ13C-CH4 and δD-CH4 values from the surface to the depth of about 1000 m. The relationship between δ13C-CH4 values and CH4 concentration indicates that the isotopic enrichment of CH4 reflects microbial oxidation of CH4 with isotopic fractionation during vertical transport via vertical sinking and/or zooplankton migration. East of 120°W, δ13C-CH4 values at around 1000 m exceed −30.0‰. The relationships among the δ13C-CH4 values, CH4 concentrations, and oxygen concentrations indicate that the 13C-enriched CH4 originates not only from in situ CH4 production and oxidation but also from CH4 transported from the eastern margin off Peru. Furthermore, at a site near the Central Lau Spreading Centers in the Lau Basin, high δ13C-CH4 values (up to −21.4‰) are observed in the benthic water, suggesting a hydrothermal field source

COLLOQUIUM No. 574 (17:00-, 12 May 2016)

Ms. B. Li (Chair: Prof. Y. Watanabe)


Decadal variability in seawater pH in the West Pacific: Evidence from coral δ11B records. J. Geophys. Res., DOI: 10.1002/2015JC01166 (2015)
G. Wei1, Z. Wang1,2, T. Ke1,2, Y. Liu1, W. Deng1, X. Chen1,2, J. Xu1, T. Zeng3 and L. Xie3 (1State Key Laboratory of isotope Geochemistry, GIGCAS, 2University of Chinese Academy of Science, 3CAS Key Laboratory of Marginal Sea Geology, GIGCAS)
  長期の海水中pHの記録は人為的な排出に駆動された海洋酸性化(OA)速度を評価することに対して非常に重要である。海水中pHの自然的な十年変動はおそらく長期の人為的な変動に重ねており、pHの記録から見積もられたOA速度に影響与える。ここで、我々は南シナ海(SCS)北部にある海南島の東で採取された珊瑚から復元された過去159年にわたるδ11B プロキシを用いて見積もられた海水中pHの年平均記録を報告する。この時系列を以前に報告された西太平洋における海水中pHの記録とつなぐことによって、海水中pHの十年変動とそれを駆動する可能なメカニズムを調査した。結果、海水中pHの大きな十年変動は過去159年間にわたって東海南島沖で起こっていた。これは過去の記録と一致している。栄養塩供給や表層海洋の生産力を支配し、東アジア夏の季節風によって駆動されているQiongdong湧昇システムは、この十年変動の主要な支配者であり、一方、陸起源の入力は有意に影響していない。そのうち、太平洋十年変動(PDO)とエルニーニョ南方振動(ENSO)システムから東部海南島沖の海水中pHへの影響は制限されているかもしれない。比較的に、PDOは東オーストラリアの沿岸における海水中pHの十年変動に影響を与えるメインファクターである。一方、Guamで海水中pHの十年変動を支配するメカニズムはまだ明らかではない。そのうち、珊瑚の記録から見積もられた海水中pHの減少速度は異なる領域で、また異なる時間帯にわたって、有意に異なっている。これは、海水中pHの自然的な十年変動と長期変動の組み合わせを表しているかもしれない。したがって、海水中pHの自然変動を駆動するメカニズムを理解することは人為的な放出で駆動された海洋酸性化速度の見積りを発展することに対して重要である。

COLLOQUIUM No. 573 (17:00-, 24 December 2015)

Mr. K. Maki (Chair: Prof. J. Nishioka)


Decadal variability in seawater pH in the West Pacific: Evidence from coral δ11B records. J. Geophys. Res., DOI: 10.1002/2015JC01166 (2015)
G. Wei1, Z. Wang1,2, T. Ke1,2, Y. Liu1, W. Deng1, X. Chen1,2, J. Xu1, T. Zeng3 and L. Xie3 (1State Key Laboratory of isotope Geochemistry, GIGCAS, 2University of Chinese Academy of Science, 3CAS Key Laboratory of Marginal Sea Geology, GIGCAS)
  長期の海水中pHの記録は人為的な排出に駆動された海洋酸性化(OA)速度を評価することに対して非常に重要である。海水中pHの自然的な十年変動はおそらく長期の人為的な変動に重ねており、pHの記録から見積もられたOA速度に影響与える。ここで、我々は南シナ海(SCS)北部にある海南島の東で採取された珊瑚から復元された過去159年にわたるδ11B プロキシを用いて見積もられた海水中pHの年平均記録を報告する。この時系列を以前に報告された西太平洋における海水中pHの記録とつなぐことによって、海水中pHの十年変動とそれを駆動する可能なメカニズムを調査した。結果、海水中pHの大きな十年変動は過去159年間にわたって東海南島沖で起こっていた。これは過去の記録と一致している。栄養塩供給や表層海洋の生産力を支配し、東アジア夏の季節風によって駆動されているQiongdong湧昇システムは、この十年変動の主要な支配者であり、一方、陸起源の入力は有意に影響していない。そのうち、太平洋十年変動(PDO)とエルニーニョ南方振動(ENSO)システムから東部海南島沖の海水中pHへの影響は制限されているかもしれない。比較的に、PDOは東オーストラリアの沿岸における海水中pHの十年変動に影響を与えるメインファクターである。一方、Guamで海水中pHの十年変動を支配するメカニズムはまだ明らかではない。そのうち、珊瑚の記録から見積もられた海水中pHの減少速度は異なる領域で、また異なる時間帯にわたって、有意に異なっている。これは、海水中pHの自然的な十年変動と長期変動の組み合わせを表しているかもしれない。したがって、海水中pHの自然変動を駆動するメカニズムを理解することは人為的な放出で駆動された海洋酸性化速度の見積りを発展することに対して重要である。

COLLOQUIUM No. 572 (17:00-, 17 December 2015)

Mr. W. Qiu (Chair: Mr. K. Yoshida)


Variability in the chlorophyll-specific absorption coefficients of natural phytoplankton: Analysis and parameterization.J. Geophys. Res., 100, 13,321–13,332, (1995).
A. Bricaud, M. Babin, A. Morel and H. Claustre (LPCM, CNRS and Universit6 Pierre et Marie Curie, France)
  Variability in the chlorophyll (chl) a-specific absorption coefficients of living phytoplankton 𝑎 (λ) was analyzed using a data set including 815 spectra determined with the wet filter technique in different regions of the world ocean (covering the chlorophyll concentration range 0.02-25 mg m-3). The 𝑎 values were observed to decrease rather regularly from oligotrophic to eutrophic waters, spanning over more than 1 order of magnitude (0.18 to 0.01 m2 mg-1) at the blue absorption maximum. The observed covariation between 𝑎 (λ) and the field chl a concentration〈chl〉can be explained considering (1) the level of pigment packaging and (2) the contribution of accessory pigments to absorption. Empirical relationships between 𝑎 (λ) and〈chl〉were derived by least squares fitting to power functions. These relationships can be used to produce 𝑎 𝑝h spectra as function of〈chl〉. Such a simple parameterization, if confirmed with further data, can be used, e.g., for refining estimates of the carbon fixation rate at global or regional scales, such as those obtained by combining satellite pigment concentration maps with primary production models based on physiological parameters, among which 𝑎 is an important one.

COLLOQUIUM No. 571 (17:00-, 3 December 2015)

Ms. M. Inagawa (Chair: Dr. S. Kameyama)


Spatial predictions of sea surface dimethylsulfide concentrations in the high arctic.Biogeochemistry, 100, 287-301, (2012).
G. R. W. Humphries1, C. J. Deal2, S. Elliott3 and F. Huettmann4 (1CSAFE, University of Otago, 2IARC, University of Alaska Fairbanks, 3Division of Computational Sciences, COSIM, LANL, 4EWHALE Lab, IAB, Department of Biology and Wildlife, University of Alaska Fairbanks)
  気候学的に重要な化合物である硫化ジメチル(DMS)は北極海、特に海氷域で豊富にあることが報告されている。DMSが高濃度なため、それは気候コントロールに重要な役割を果たすかもしれない。7月から10月までのDMSに関する月別の気候値は、生態学的な種分布を述べるために一般的に用いられる様々な海洋特性と空間モデル技術を使用して作られた。表層DMS濃度の測定値と予測値を比較すると、r2値は7、8、9、10月でそれぞれ0.61、0.87、0.66、0.37を示した。7月から10月までのモデル開発に用いられた測定データは広範囲に分布していた。10月のみに関してはデータが偏って集められており、良い結果を得られなかった。平均海氷量と表層の硝酸塩濃度は表層DMS濃度の重要な予測因子になることがわかった。また海氷量とDMS間において負の関係や、硝酸塩とDMS間において二段階の関係が発見された。この二段階の関係は、硝酸塩が制限栄養因子である時にDMS濃度がどのような影響を受けるかを示すかもしれない。7月から9月まで、予測されたDMS濃度は一般に海氷下で最も低かった。高濃度のDMS(10.7 nMまで)は、季節海氷域で予測された。9月に最も高いDMS濃度(~2.6 nM)は氷縁に沿って予測された。より正確な気候値を作り、北極の硫黄サイクルに関する理解を増やすためには、さらに広範囲な空間的、時間的分布のDMS測定値が求められる。

COLLOQUIUM No. 570 (17:00-, 26 November 2015)

Mr. Y. Nakano (Chair: Prof. Y. W. Watanabe)


Deep-sea nutrient loss inferred from the marine dissolved N2/Ar ratio. Geophys. Res. Lett., 40, 1149-1153, (2013).
R. C. Hamme1 and S. R. Emerson2 (1School of Earth and Ocean Sciences, University of Victoria, 2School of Oceanography, University of Washington)
  生物が利用可能な窒素(fixed-N)の収支に関するいくつかの見積りは、海洋における窒素循環が総量によって釣り合っていないことを示唆する。私達は最も大きな不確定要素の1つである海底の脱窒によるfixed-Nの消失量を調査するために、深海流経路に沿った溶存N2/Ar比の観測を用いる。深海における溶存N2/Ar比は北大西洋から北太平洋にかけて増加している。水深3500 m以上の部分において、このことは北大西洋からの低いN2/Ar比を持つ起源海水と南大洋由来の高いN2/Ar比を持つ起源海水の混合によって説明することができる。深海の堆積物内における底層脱窒量は検出限界値よりも低い。しかし、同じ起源水を持つ北太平洋の亜寒帯・亜熱帯域間の水深2000-3000 mの部分におけるN2/Ar比の検出できる増加は深海の脱窒によるものであるに違いない。高い脱窒速度を持ち、北太平洋外洋域と繋がっているカスカディア海盆は有力な供給源である。

COLLOQUIUM No. 569 (17:00-, 19 November 2015)

Ms. C. Tsurumoto (Chair: Dr. H. Endo)


Mapping of sea surface nutrients in the North Pacific: Basin-wide distribution and seasonal to interannual variability. J. Geophys. Res. Oceans, 119, 7756-7771, (2014).
S. Yasunaka1, Y. Nojiri2, S. Nakaoka2, T. Ono3, F. A. Whitney4 and M. Telszewski5 (1Center for Global Change, JAMSTEC, 2CGER, NIES, 3National Research Institute of Fisheries Science, FRA, 4IOS, DFO, 5IOCCP, IO-PAS)
  北太平洋 (10°N-60°N, 120°E-90°W) において2001年から2010年の間、水温、塩分、クロロフィルa濃度、および混合層深度により強化された自己組織化マップを使用して、海洋表層における栄養塩濃度 (リン酸塩、硝酸塩、およびケイ酸塩) の地図が毎月作られてきた。栄養塩の採取は主に、海洋表層の季節変化をカバーできる船によって行われた。本研究では地図作成の結果を用いて、北太平洋表層における季節的・経年的な時間スケールでの栄養塩と溶存無機炭素 (DIC) の分布の時空間的変動について調査した。栄養塩とDICの濃度は、冬季は亜寒帯域で高く、亜熱帯域で低くなっていた。夏季においては、亜寒帯および亜寒帯・亜熱帯境界域の北部で多量の栄養塩が利用されないまま存在しているのに対し、境界域南部ではそのようになっていなかった。亜熱帯域において、栄養塩は一年を通してほとんど完全に枯渇していたが、DIC濃度は南北勾配と有意な季節変動を示した。栄養塩とDICは西部亜寒帯域で大きな季節的減少を示したが、東部亜寒帯域での減少は相対的に小さく、特にシリカでその傾向が見られた。亜寒帯・亜熱帯境界域でもまた大きな季節的減少を示したが、これはDICで突出しており、硝酸塩とケイ酸塩ではあまり明らかではなかった。経年的な時間スケールにおいて太平洋10年規模振動は、水平移流、鉛直混合、および生物生産の変化を通して、亜寒帯・亜熱帯境界域とアラスカ循環の間での上下変動パターンと関係していた。

COLLOQUIUM No. 568 (17:00-, 12 November 2015)

Ms. T. N. O. Bui (Chair: Dr. S. Kameyama)

Methane and nitrous oxide in surface water along the North-West Passage, Arctic Ocean. Marine Chemistry, 121, 80-86, (2010)
V. Kitidis, R. C. Upstill-Goddard, L. G. Anderson. (ORG, SMAST, UON, UK, PML, UK, Department of Chemistry, GU, Sweden)


  Dissolved methane and nitrous oxide in seawater were measured along a 6700 km transect of the North-West Passage between the North Atlantic Ocean and Beaufort Sea in the Arctic Ocean. Over- and under-saturation with respect to atmospheric equilibrium were observed for both gases. Methane and nitrous oxide were in the range of 58–528% and 82–181% saturation, respectively. Under-saturation was attributed to melt-water with low methane and nitrous oxide, while over-saturation was found under multi-year sea-ice. Elevated methane was also found in the vicinity of the marginal ice zones and the Mackenzie River plume. Our data support both water column and sedimentary sources of methane and nitrous oxide. We found first-order methane oxidation in surface seawater with a rate constant of 3.8×10−3 h−1. Based on these results and a conceptual model, we suggest that future sea-ice retreat may decrease the residence times of methane and nitrous oxide in the surface Arctic Ocean and thus enhance the sea–air flux of these climatically active gases.

COLLOQUIUM No. 567 (17:00-, 5 November 2015)

Ms. L. Dong (Chair: Prof. H. Yoshikawa)

Black carbon and carbon monoxide over Bay of Bengal during W_ICARB: Source characteristics. Atmos. Environ, 94, 508-517, (2014).
I. A. Girach, V. S. Nair, S. S. Babu and P. R. Nair (SPL, Vikram Sarabhai Space Centre)


  The ship borne measurements of near-surface black carbon (BC) and carbon monoxide (CO) were carried out over Bay of Bengal (BoB) during the winter period of 2009 under W_ICARB, the second phase of ‘Integrated Campaign for Aerosols, gases and Radiation Budget (ICARB)’. The CO mixing ratio and BC mass concentration varied in the ranges of 80–480 ppbv and 75–10,000 ng m−3, respectively over this marine region. The BC and CO showed similar variations over northern BoB where airmass from Indo-Gangetic Plain (IGP) region prevailed during the observations period leading to a very strong positive correlation. The association of BC and CO was poor over the eastern and southern part of BoB could be due to the removal of BC aerosols by rain and/or processes of dilution and mixing while transported over to BoB. The highest value of CO observed over eastern BoB was partially due to biomass burning over East Asia. The BC/CO ratio for IGP airmass found to be 20.3 ng m−3 ppb−1 and ∼16 ng m−3 ppb−1 during winter and pre-monsoon, respectively which indicate the role of biomass burning as the source of BC over the region. Based on the emission flux of CO from various inventories and observed BC/CO ratios during pre-monsoon and winter, the BC emission for India is estimated to be in the range of 0.78–1.23 Tg year−1. The analysis of scavenging of BC revealed the loss rate of BC due to relative humidity 0.39 ± 0.08 ng m−3 ppb−1 RH (%)−1 over northern BoB and 0.53 ± 0.04 ng m−3 ppb−1 RH (%)−1 over the southern-BoB during winter.

COLLOQUIUM No. 566 (17:00-, 29 October 2015)

Ms. R. Nakaya (Chair: Dr. Y. Tada)

Inefficient microbial production of refractory dissolved organic matter in the ocean. Nature Commun, 6, 1-8 (2015).
H. Osterholz, J. Niggemann, H. A. Giebel, M. Simon, and T. Dittmar (ICBM, Carl von Ossietzky University)


  海洋中の溶存有機物(DOM)は、全球的な生物地球化学サイクルに深く関与している主要な炭素プールを構成している。海洋DOMの96%以上は、数千年の間、微生物による分解を受けない。この難分解性DOM(RDOM)の構造は深海で普遍的に見られるDOMの分子的な特徴を示す。意外なことに、これまで報告されている「効率的に微生物が易分解性のDOMを安定な状態のDOMに変化させる」という結果は、「微生物が全球的な炭素プールを維持するために必要な量よりもかなり多くのRDOMを生産している」ということを暗示している。そこで本研究では微生物群集構造及び微生物によるまだ知られていないDOMの分子詳細構造の変遷3年間調べ、微生物DOMのほとんどが海洋RDOMと異なることを発見した。正味の群集生産量の0.4%以下しか、海洋RDOM構造と同じ構造のDOM形成に利用されなかった。本研究は海洋DOM生産量、回転や蓄積に関する全球的なモデルに対して、分子背景データを示すものである。

COLLOQUIUM No. 565 (17:00-, 22 October 2015)

Mr. K. Yoshida (Chair: Dr. H. Endo)

Slow carboxylation of Rubisco constrains the rate of carbon fixation during Antarctic phytoplankton blooms. New Phytologist, 205, 172-181, (2015).
J. N. Young1, J. A. L. Goldman1, S. A. Kranz1, P. D. Tortell2 and F. M. M. Morel1(1Department of Geosciences, Princeton University, 2Department of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, University of British Colombia)


  高緯度域海洋は、カルビン回路の重要な酵素であるリブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(Rubisco)などの酵素の至適温度よりもずっと低い温度を持つにもかかわらず、基礎生産の高い海域である。本研究では南極半島西部(WAP)で発生した大規模な珪藻ブルームの期間中に炭素固定速度、タンパク質含量およびRubiscoの存在量と触媒活性を測定した。また室内実験でも好冷性の珪藻Fragilariopsis cylindrusを用いて、同様の測定を行った。好冷性植物プランクトンは、–1 ºCにおいてRubisco酵素の反応部位あたりの回転率kcatcは、0.4 C s–1であり、二酸化炭素に対する半飽和定数は15 µM(一方で、20 ºCで培養したThalassiosira weissflogiiでは、3 C s–1、50 µM)であった。好冷性の珪藻は高いカルボキシル化速度を獲得するために、全タンパク質含量と同時にRubisco酵素の存在量を生物量の約8%まで増加させていた(一方、20 ºCで培養したT. weissflogiiの場合は、約0.6%)。その結果、炭素:窒素比は約5まで低くなった。好冷性の珪藻がWAPのブルームで見られた炭素固定速度に到達するためには、Rubiscoはほぼ完全に活性化し、二酸化炭素が飽和している状態でなければならない。それに対応するように、F. cylindrusの全タンパク質濃度は、植物プランクトンで今まで測定された最大値近くまで増加し、それは考えられうるほぼ最大限の値を示した。本研究では、低温環境下の好冷性珪藻の遅い酵素反応速度のために、Rubiscoのように高濃度のタンパク質が必要となり、WAPのブルームで理論的に最大の炭素固定速度を示したという仮説を立てた。

COLLOQUIUM No. 564 (17:00-, 15 October 2015)

Ms. B. Li (Chair: Mr. K. Yoshida)

The air-water CO2 exchange of a coastal sea – a sensitivity study on factors that influence the absorption and outgassing of CO2 in the Baltic Sea. J. Geophys. Res., 120, 1-16, doi: 10.1002/2015JC010832 (2015)
E. Gustafsson1, A. Omstedt2 and B. G. Gustafsson1 (1Baltic Sea Centre, Baltic Nest Institute, Stockholm University, 2 Marine Sciences: Oceanography, University of Gothenburg)


  バルト海における、大気海洋CO2フラックスはどのように有機アルカリ度(Aorg)、気体輸送、植物プランクトンの成長及び河川負荷の変化のパラメタリゼーションに応答するのかを見積もるために、本研究ではBALTSEMモデルを用いた。この研究で使用しているデータは溶存無機炭素と溶存有機炭素(DICとDOC)及び全アルカリ度(TA)に対するバルト河川負荷の完全なデータ群を含んでいる。加えて、我々はこのシステムの中で、最新の内部TA生成の見積もりを適用している。我々の結果は沿岸海洋の大気海洋CO2フラックスはどのぐらい炭素、TAと栄養塩の河川負荷に依存していることを明確に説明した。DIC負荷の長期変化はそれに対応する大気海洋CO2交換によって補償されることが示された。Aorgの追加によって、炭酸系計算の矛盾が除去され、このシステムにおける模擬的に示された正味のCO2吸収は11%まで低下した。藍藻類の成長に対する新しいパラメタリゼーションは中央バルト海におけるpCO2の季節的な進展を著しく改良した。それでもCO2粒子束への正味の効果は5%以下であった。気体輸送に対して、線形、二次及び三次の風速依存を適用しても、いずれも長期的な正味のCO2交換は5%以下に調整されていた。これらのパラメタリゼーションはどれも、ほかの二つよりも正確な見積もりを提供する明らかな兆候がない。我々の研究は、TA、DICとDOCの河川負荷によって強く影響される他の沿岸流域に適用できる。

COLLOQUIUM No. 563 (17:00-, 8 October 2015)

Ms. L. Evans (Chair: Prof. J. Nishioka)

DMultielemental determination of GEOTRACES key trace metals in seawater by ICPMS after preconcentration using an Ethylenediaminetriacetic acid chelating resin. Anal. Chem. 80, 6267-6273 (2008).
Y. Sohrin, S. Urushihara, S. Nakatsuka, T. Kono, E. Higo, T. Minami, K. Norisuye, and S. Umetani (Institute for Chemical Reseach, Kyoto University)


  GEOTRACES is an international research project on marine biogeochemical cycles of trace elements and their isotopes. GEOTRACES key trace metals in seawater are Al (8-1000 ng/kg), Mn (4-300 ng/kg), Fe (1-100 ng/kg), Cu (30-300 ng/kg), Zn (3-600 ng/kg), and Cd (0.1-100 ng/kg), of which global oceanic distribution will be determined on a number of research cruises. This work introduces a novel method of solid-phase extraction to determine Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb in seawater by adjusting the pH of the sample to 6 and carrying out a single preconcentration step. The trace metals were collected from 120 mL of seawater using a column of a chelating resin containing the ethylenediaminetriacetic acid functional group and eluted with 15 mL of 1 M HNO3. Mn and Fe in the eluate were measured by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS) using the dynamic reaction cell mode, and the other metals were measured using the standard mode. Using this procedure, the trace metals were collected quantitatively, while >99.9% of alkali and alkaline earth metals in seawater were removed. The procedural blank was <7% of the mean concentration in deep ocean waters, except 16% for Pb. The overall detection limit was <14% of the mean concentration in deep ocean waters. The RSD was <9%. Our values for the trace metals in the certified reference materials of seawater NASS-5 and nearshore seawater CASS-4 agreed with the certified values (except that there is no certified value for Al). This method was also successfully applied to the reference materials of open-ocean seawater produced by the SAFe program. Our Fe concentrations were 5.9 ± 0.7 ng/kg for surface water (S1) and 50.4 ± 2.9 ng/kg for deep water (D2), which are in agreement with the interlaboratory averages of 5.4 ± 2.4 and 50.8 ± 9.5 ng/L, respectively. The data for other metals were oceanographically consistent.

COLLOQUIUM No. 562 (17:00-, 20 August 2015)

Mr. Y. Nakano (Chair: Prof. Y. W. Watanabe)

Denitrification and the nitrogen gas excess in the eastern tropical South Pacific oxygen deficient zone. Deep-Sea Res. I, 57, 1092-1101 (2010)
B. X. Chang, A. H. Devol and S. R. Emerson (University of Washington, School of Oceanography)


  水柱での脱窒による過剰窒素ガスに関する最近の研究は、硝酸塩不足型手法(nitrate deficit-type methods:NDM)による脱窒の見積りが過小評価になっていることを示してきた。酸素欠乏領域(oxygen deficient zone:ODZ)においてはN2が生産される(または消費される)重要なプロセスが他に無いために、バックグラウンド上の過剰N2量から脱窒の総量の見積もりをすることが可能である。NDMと過剰窒素ガス手法(nitrogen gas excess method:NGEM)による脱窒の見積りの比較を行うために、東部南熱帯南太平洋(eastern tropical South Pacific:ETSP)のODZにおける2つの場所にて溶存N2,Ar,栄養塩濃度を測定した。今回のNGEMとNDMとによる脱窒の鉛直分布は、アラビア海の結果とほぼ同じであった。NDMによる脱窒の見積りの最大値は18-19 μM Nであり、一方、NGEMによる脱窒の見積りは15-20 μM Nであった。酸素不足領域の水に対する体積と滞留時間が同じと仮定すると、NGEMによって見積もられるETSPの脱窒速度は、NDMを用いて見積もられる値と同じか30%以内の値となった。このことは、ODZで除去される溶存硝酸塩の供給源はレッドフィールド比に準ずるN:P比を持つ深海の硝酸塩か有機物であることを意味していた。

COLLOQUIUM No. 561 (17:00-, 6 August 2015)

Mr. K. Maki (Chair: Mr. N. Kanna)

Seasonal and spatial contrast in the surface layer nutrient content around the Kuroshio along 138°E, observed between 2002 and 2013. J. Oceanogr, 70, 489-503 (2014)
T. Kodama, Y. Shimizu, T. Ichikawa, Y. Hiroe, A. Kusaka, H. Morita, M. Shimizu and K. Hidaka (National Research Institute of Fisheries Science, FRA)


  2002年から2013年の過去11年間にわたるO-ライン(34°45’N-30°N , 138°E)観測から、スロープ域(黒潮本流の沿岸域)、黒潮本流域、亜熱帯循環域における季節的・空間的な硝酸塩+亜硝酸塩(N+N)濃度の違いが明らかにされた。冬季表層混合層のN+Nの平均濃度は、スロープ域、黒潮本流域、亜熱帯循環域において、それぞれ4.8 ± 2.7 μM、1.5 ± 1.6 μM、0.7 ± 0.4 μMであった。一方で、夏季においては、これらの海域で< 0.1 μMであった。データの回帰分析の結果から、夏季・冬季とも1000m以浅(夏季の栄養塩枯渇層は除く)において、N+N濃度と水温との間に強い負の相関がみられた。また、上方への鉛直拡散フラックス及び表層混合層の深度と15-μM硝酸塩等濃度深度との差が、スロープ域、黒潮本流域、亜熱帯循環域におけるN+N濃度の①冬季・夏季の季節的な差及び②水平的な差を生み出す重要な要素であることが明らかとなった。スロープ域における15-μM硝酸塩等濃度深度は、他の2海域よりも浅い。そのため、スロープ域における冬季の混合層は、この硝酸塩が豊富に存在する層まで達する。この冬季の混合層の深化が、冬季スロープ域表層におけるN+N濃度の数μMの増加を引き起こしている。

COLLOQUIUM No. 560 (17:00-, 23 July 2015)

Ms. R. Nakaya (Chair: Prof. Suzuki)

Degradation of diatom carbohydrates: A case study with N- and Si-stressed Thalassiosira weissflogii. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 470, 1-11 (2015)
M. Suroy1, C. Panagiotopoulos1, J. Boutorh2, M. Goutx1 and B. Moriceau2(1Aix Marseille Université, CNRS/INSU, Université de Toulon, IRD, MIO, 2IUEM, CNRS, LEMAR)


  珪藻は海洋の炭素循環に影響を与える重要な植物プランクトングループの中の一員である。栄養塩制限下での珪藻の一次生産についてはよく研究されているが、栄養塩制限下における珪藻の有機物の質や海洋中での鉛直輸送についてはまだよく知られていない。この研究では、珪藻の一種であるThalassiosira weissflogii (TW)を「窒素制限下」と「珪素制限下」の2つの異なった栄養状態で飼育し、健康な(栄養が十分にある状態の)TW細胞と比較した。TWの生物分解実験は上記の状態で行われ、有機炭素(PON)、有機窒素(PON)、糖類(PCHO)、原核生物のカウントを含む粒子画分を1ヶ月間観察した。これらの結果を用いて、POC、PON、PCOH、TW細胞の炭水化物単量体(単糖類)の分解速度定数をそれぞれ見積もった。我々の結果は窒素・ケイ素制限によってTW細胞内の有機炭素が増加し、それに伴ってケイ素(bSiO2)は減少することを示した。これはTW細胞の一時的変異を意味している。細胞のPCHOの含有量はそれぞれ窒素制限で2.6倍、ケイ素制限で3.8倍増加した。実験開始時 (T0)、窒素制限とケイ素制限の細胞は多量のグルコース(5–32 mol%)とキシロース(13–19 mol%)によって特徴づけられており、栄養が十分な細胞はリボース(~22 mol%)が卓越していた。これはTW細胞の生理学的な状態、あるいはまた多糖類の構造や貯蔵の形成に違いがあることを示している。POCの一次分解速度定数(k1)は全ての実験において同じような値(k1= 0.096-0.113 d–1)を示し、この傾向はPONには見られず健康な細胞の値が最も高く( ~2.5倍)なっていた。この結果は生物分解実験における真核生物の炭素と栄養塩の利用と獲得の違いを示している。さらにリボース、グルコース、ガラクトースは全ての実験で最も高い分解速度を示した。これは初期の高分子起源(炭水化物の貯蔵・構造) の違い 、そして異なった栄養塩制限下での成長と退化における有機物の質の変化を反映している。これらの結果、珪藻は栄養制限下において海洋内部での窒素に対する炭素(特に炭水化物)の輸送へ影響を与えるかもしれないことが示唆された。

COLLOQUIUM No. 559 (17:00-, 16 July 2015)

Mr. L. Dong (Chair: Prof. Yoshikawa)

Aerosol black carbon at five background measurement sites over Finland, a gateway to the ArcticAtmos. Environ., 45, 4042-4050 (2011).
A. P. Hyvärinen1, P. Kolmonen1, V. M. Kerminen1,2, A. Virkkula2, A. Leskinen3, M. Komppula3, J. Hatakka1, J. Burkhart4, A. Stohl4, P. Aalto2, M. Kulmala2, K. E. J. Lehtinen3, Y. Viisanen1 and H. Lihavainen1(1FMI, 2Department of Physics, University of Helsinki, 3FMI, Yliopistonranta 1F, 4Norwegian Institute for Air Research)


  Aerosol equivalent black carbon (BCe) was measured at five different background stations in Finland, with the longest data set from Hyytiälä, December 2004-December 2008. Measurements were conducted either with an aethalometer or a Multi-Angle Absorption Photometer, MAAP. Measured black carbon concentrations were highest in Virolahti in southeastern Finland, with annual averages ranging from 385 to 460 ng m-3, followed by Hyytiälä (250-370 ng m-3), Utö (230-270 ng m-3), Puijo (225-230 ng m-3), and Pallastunturi (60-70 ng m-3) in northern Finland. The BCe fractions of measured PM2.5 concentrations were generally between 5 and 10%, with highest fractions at Virolahti close to the Eastern border. At all the stations, the highest concentrations were observed during the spring and the winter, and the lowest concentrations during the summer. The seasonal cycle could generally be attributed to the reaching of long-range-transported black carbon. Additional reasons were increasing domestic wood burning and reduced boundary-layer height during winter, and a more effective vertical mixing during summer. The highest concentrations for each station occurred with southerly winds, and on the basis of trajectory analyses, the source areas of BCe resided mostly in Central and Eastern Europe. Occasionally the long-range-transported BCe concentrations were elevated for short periods to fulfill the characteristics of pollution episodes. From these episodes, about 62% were a result of non-fire anthropogenic sources and 36% due to open biomass burning sources. Episodes from the biomass burning sources were most often observed during the spring.

COLLOQUIUM No. 558 (17:00-, 9 July 2015)

Mr. C. Tsurumoto (Chair: Prof. Suzuki)

Seasonal diversity and dynamics of haptophytes in the Skagerrak, Norway, explored by high-throughput sequencing. Mol. Ecol., 24, 3026-3042 (2015).
E. S. Egge1, T. V. Johannessen2, T. Andersen1, W. Eikrem1,3, L. Bittner4,5, A. Larsen6,7, R-A. Sandaa2 and B. Edvardsen1(1Department of Biosciences, University of Oslo, 2Marine Microbiology, Department of Biology, University of Bergen, 3NIVA, 4CNRS FR3631, IBPS, 5Sorbonne Universites, UPMC Univ Paris 06, IBPS, 6Uni Research Environment, 7Hjort Centre for Marine Ecosystem Dynamics)


  ハプト植物門の微細藻類は、海洋生態系と全球の生物地球化学的過程において重要な役割を果たしている。その生態学的な重要性にも関わらず、細胞サイズが小さく形態学的特徴が光学顕微鏡ではほとんど観察できないため、季節的な動態や群集構造、種レベルでの存在度に関する知識は限られている。本研究では、高処理塩基配列解読装置から得た分類学的な解明と塩基配列の深度毎の情報を用いて、二つの年周期からハプト藻の季節的な多様性と動態についての優れたデータを提示する。ノルウェーの南、オスロフィヨルドの外側から、ナノサイズとピコサイズのプランクトンのサンプルを二年間毎月採集し、ハプト藻をターゲットとして、ハプト藻に特有な18Sr DNA V4 Primerを用いて、RNA/cDNAを増幅させた。厳密なバイオインフォマティックスのフィルタリングと99.5%のクラスター化を行い、454パイロシーケンスによる約40万のリードから、156の操作上の分類単位(OTU)を得た。OTUの大半が、未培養である種、そしてまたは18S rDNA配列がまだ決定していない種を示した。ハプト藻のOTUの豊富さと群集構造は、高い時間的変化と明確な年周期性を示した。OTUの豊富さは9月から10月(秋季)で最も高く、4月から5月(春季)で最も低かった。多くの石灰化する円石藻類は夏から初冬の間しか現れないが、いくつかの分類群、例えばChrysochromulina simplexEmiliania huxleyiPhaeocystis cordataは一年を通して現れた。本研究ではまた、想定される新たな綱(HAP-3-5のクレード分岐群)または目(D、E、Fのクレード分岐群)を表すOTUの季節的な動態も明らかにした。季節、光、および温度によって、OTUの組成変化の29%を説明できた。残りは種間の競争やウイルス感染といった生物的要因に関係するだろう。本研究は北大西洋沿岸水におけるハプト藻の季節的多様性と動態について、新たな、より深い知識を提供する。

COLLOQUIUM No. 557 (17:00-, 2 July 2015)

Mr. M. Inagawa (Chair: Prof. Kameyama)

Global oceanic DMS data inter-comparability. Biogeochemistry, 110, 147–161, DOI: 10.1007/s10533-011-9662-3 (2012).
T. G. Bell1, T. G. Bell1, T. G. Bell1, J. Stefels2, S. Arche3, M. Steinke4, and P. Matrai5(1LGMAC, School of Environmental Sciences, University of East Anglia, 2Laboratory of Plant Physiology, CEES, University of Groningen, 3PML, 4Department of Biological Sciences, University of Essex, 5Bigelow Laboratory for Ocean Sciences)


  全球的な表層海水の硫化ジメチル(Dimethylsulfide: DMS)データベースは5万点以上のデータを含み、二酸化炭素に次いで2番目に大きい微量気体データベースである。しかし、現在までに照合されたデータ上でのクオリティ・コントロールはほとんど行われていない。さらに、高頻度(>1 Hz)のDMS測定が可能な技術に関する最近の発達は、従来のデータベースを大きく塗り替える可能性がある。現時点での分析手法やサンプル処理方法、標準の相互比較は、DMSコミュニティが早急に検討すべき問題である。2010年10月にインド・ゴアで開催された第5回DMS(P)とその関連化合物の生物学および環境化学に関する国際シンポジウムでは、現在のDMSデータベースとその将来の発展に関する議論が行われた。本研究では、その会議からいくつかの見解を発展して利用可能なデータと結びつけた。実行された数少ない相互比較から、DMSデータベース範囲内で既存の測定法の間における変動が25%以下になる可能性があることを示した。また、異なるDMSP・HCl標準を比較するテストは、補正用の参照標準がDMSコミュニティにとって有益であることを証明した。将来のデータ照合に対する信頼は、新しい分析手法やサンプリング方法(例えば、海水の連続流動に取り付けられた平衡器付き質量分析計)と、より確立した方法(すなわち、パージ&トラップ法のガスクロマトグラフィーで分析される濾過されたサンプル)の間の広範囲にわたる相互比較実験でかなり改善されるだろう。将来のDMS研究の発展には、より質の高いDMSデータを収集し、急速に拡大するデータベースの信頼を高めていくことが重要である。

COLLOQUIUM No. 556 (17:00-, 25 June 2015)

Mr. K. Yoshida (Chair: Prof. Suzuki)

Photosynthetic parameters and primary production, with focus on large phytoplankton, in a temperate mid-shelf ecosystem. Estuar. Coast. Shelf. Sci., 154, 255-263 (2015).
X. A. G. Morán1,2, IR. Scharek1,2 (1Red Sea Research Center, King Abdullah University of Science and Technology, 2Centro Oceanográfico de Xixón, Instituto Español de Oceanografía)


  本研究では、2003年にビスケー陸棚の南部の湾で、2 µm以上の大型の植物プランクトンの光合成パラメーターと基礎生産(PP)の年間変動を評価するために、光合成―光曲線実験を毎月、2つの深度で行った。深度積算したクロロフィルa濃度(22–198 mg m–2)は、年間基準で大型植物プランクトンによって適度に優占されていた。3月から5月までは珪藻が優占していたが、その他の期間では、渦鞭毛藻やその他の鞭毛藻の同程度の優占にとってかわられた。光合成パラメーターの変動は、全体の植物プランクトン、大型の植物プランクトンで似た変動を示したが、成層化によって立ち上がり勾配αB[0.004–0.049 mg C mg chl a–1 h–1 (µmol photons m–2 s–1)–1]と最大光合成速度PBm(0.1–10.7 mg C mg chl a–1 h–1)は異なる影響を受けていた。PBmはαBに比べ、環境の光照度に速く応答する傾向が見られ、PBmと大型画分の珪藻の現存量と負の相関を示した。深度積算した基礎生産力は全体の植物プランクトンで平均387 (132–892) mg C m–2 d–1、大型画分の植物プランクトンで平均207 (86–629) mg C m–2 d–1と比較的低かった。これは、無機栄養塩の制限のためと思われる。大型画分の植物プランクトンの全植物プランクトンへの寄与は、年間平均で生物量でも基礎生産でも同様に見られたが(約58 %)、大型画分の水柱の基礎生産と生物量の比(2–26 Chl a–1 d–1)と、水柱光利用効率(0.09–0.84 g C g chl a–1 mol photons–1 m2)は春季ブルーム期間に最小値を示した。これらの結果から、本海域の基礎生産の最大は、現存量の最大に必ずしも関連しているわけではないことを示唆した。

COLLOQUIUM No. 555 (17:00-, 18 June 2015)

Ms. B. T. N. Oanh (Chair: Prof. Kameyama)

Geochemical and geophysical evidence of methane release over the East Siberian Arctic Shelf. J. Geophys. Res., 115, 1-14 (2010) doi:10.1029/2009JC005602
N. Shakhova1,2, I. Semiletov1,2, I. Leifer3, A. Salyuk2, D. Kosmach4 (1IARC, University of Alaska‐Fairbanks, Fairbanks, Alaska, USA, 2Pacific Oceanological Institute, , RAS, Vladivostok, Russia, 3University of California‐Santa Barbara, Santa Barbara, California, USA, 4VNIIOkeangeologia, Saint Petersburg, Russia)


  The East Siberian Arctic Shelf (ESAS), which includes the Laptev Sea, the East Siberian Sea, and the Russian part of the Chukchi Sea, has not been considered to be a methane (CH4) source to hydrosphere or atmosphere because subsea permafrost, which underlies most of the ESAS, was believed, first, not to be conducive to methanogenesis and, second, to act as an impermeable lid, preventing CH4 escape through the seabed. Here recent observational data obtained during summer (2005–2006) and winter (2007) expeditions indicate the ubiquitous presence of elevated dissolved CH4 and an elevated atmospheric CH4 mixing ratio. The CH4 data were also analyzed together with high resolution seismic (HRS) data obtained by means of a “Sonic M-141”system consisting of a high‐resolution profiler and side-scan sonar mounted in a towed fish during the Transdrift-X Expedition (2004) onboard the R/V Yakov Smirnitskiy. Results show anomalously high concentrations of dissolved CH4 (up to 5 mM) and an episodically (nongradually) increasing atmospheric mixing ratio of CH4 (up to 8.2 ppm) in some areas of the ESAS. A most likely source is year-round CH4 release through taliks (columns of thawed sediments within permafrost) from seabed CH4 reservoirs such as shallow hydrates and geological sources. Such releases occur not only within the areas underlain by fault zones but also outside of them. This points to permafrost’s failure to further preserve CH4 deposits in the ESAS. The total amount of carbon preserved within the ESAS as organic matter and ready to release CH4 from seabed deposits is predicted to be ∼1400 Gt. Release of only a small fraction of this reservoir, which was sealed with impermeable permafrost for thousands of years, would significantly alter the annual CH4 budget and have global implications, because the shallowness of the ESAS allows the majority of CH4 to pass through the water column and escape to the atmosphere.

COLLOQUIUM No. 554 (17:00-, 11 June 2015)

Ms. L. Evans (Chair: Mr. N. Kanna)

Interaction of rising frazil with suspended particles: tank experiments with applications to nature. Cold Reg. Sci. Technol., 21, 117-135 (1993)
E. Reimnitz1, J. R. Clayton2, W. Kempema3, J. R. Payne2, W. S. Weber1 (1U.S. Geological Survey, 2SAIC, 3University of Washington, Oceanography)


  Widespread occurrence of sediment-laden (turbid) sea ice and high concentrations of diatoms and foraminifers in ice have recently been reported from both polar regions. Many possible mechanisms of particle entrainment into ice have been postulated, among which scavenging by rising frazil ice and nucleation or adhesion of ice onto suspended particles appear to be the most likely ones. No reliable experimental data on the mechanisms, however, are available. Because of the importance of turbid ice for sediment transport, tanks for laboratory-scale experiments were constructed, in which frazil crystals produced at the base were monitored rising through water column laden with various types of particulate matter, including plankton. Observations made in salt water are reported here.   Over a distance of 1.5 m, frazil < 1 mm in diameter grew to crystals or flocs several cm in diameter, rising at average velocities of 2 to 3 cm/s. Rise velocities were a function of frazil size, but varied greatly due to interactions of ice particles of different size and velocity and the resulting turbulence. Sand-size particles could be either trapped permanently by rising frazil, or were temporarily supported and again released. With live plankton, a several-fold enrichment of ice occurred, suggesting that their irregular shapes or appendages were caught by ice flocs. Diatom- and foram tests were also relatively effectively trapped. The concentration of silt- and clay-size terrigenous detritus in frazil tended to increase relative to the water. We found no preferential sorting by ice in this size range. Various kinds of evidence showed that ice does not nucleate onto foreign particles, and has no adhesive properties. Foreign material resided in the interstices of crystal aggregates, and particles denser than water could be released by agitation, suggesting that scavenging is a mechanical process. With rising frazil, the settling of particulate matter therefore is either retarded or reversed, resulting in a net upward sediment flux and a sediment-laden ice cover from this process of suspension freezing.

COLLOQUIUM No. 553 (17:00-, 4 June 2015)

Ms. B. Li (Chair: Prof. Y. W. Watanabe)

The seasonal cycle of ocean-atmosphere CO2 flux in Ryder Bay, west Antarctic Peninsula. Geophys. Res. Lett., 42, 2934-2942 (2015), doi: 10.1002/2015GL063796 (2015)
O. J. Legge1,2, D. C. E. Bakker1, M. T. Johnson1,3, M. P. Meredith2, H. J. Venables2, P. J. Brown4, G. A. Lee1 (1COAS, School of Environmental Sciences, University of East Anglia, 2BAS, 3CEFAS, 4National Oceanography Centre, University of Southamption)


  南大洋のおよそ1500万 km2の海域は季節的に氷で覆われている。しかし、この海域は気候学的に重要な海域であるにも関わらず、炭素循環やガス交換に影響を与える過程はまだ十分に理解されていない。ここでは、西南極半島(west Antarctic Peninsula, WAP)のRyder Bayでの三年間の溶存無機炭素(dissolved inorganic carbon, DIC)の測定、及び二酸化炭素のフラックスの結果を示した。春と夏の間では、表層海洋の基礎生産は炭素の取り込みを促進させる。冬には、周極深層水とともに、正味の従属栄養と鉛直的な混合により生じた高いDICによって、海洋から大気へのCO2が脱気することになる。このRyder Bayでは正味の大気の二酸化炭素除去源として0.59 – 0.94 mol C m−2 yr−1(三年間の平均値)であった。季節的な海氷の覆いは正味の年平均二酸化炭素の取り込みを増加させる。しかし、そのガス交換への影響はいまだわかっていない。このため、陸棚の海氷の減少はこの海域の海洋CO2除去の強度を弱めるかもしれない。

COLLOQUIUM No. 552 (17:00-, 8 January 2015)

Ms. B. Li (Chair: Prof. Y. W. Watanabe)

The Arctic Ocean carbon sink. Deep-Sea Res. I, 86, 39—55, (2014).
G. A. MacGilchrist1, A. C. Naveira Garabato1, T. Tsubouchi2, S. Bacon2, S. Torres-Valdés2, K. Azetsu-Scott3 (1University of Southampton,UK, 2NOC,UK, 3Ocean Sciences Division, DFO, BIO, Canada)


  北極海の主要な4つの出入口(デービス海峡、フラム海峡、バレンツ海峡、ベーリング海峡)の横断面観測を行い、溶存無機炭素(dissolved inorganic carbon, DIC)の移送量の見積もりを行った。これらの横断面での最近の流速場とDIC観測値とを組み合わせ、北極海全体にわたる正味の夏期の炭素移出量を算出したところ、231±49 Tg C yr-1となった。炭素貯蔵の経時変化は定量化していないが、年換算で、この炭素輸出量のうち少なくとも166±60 Tg C yr-1が大気からの二酸化炭素の吸収であると見積もった。炭素の吸収源としてのこの海域の役割をさらに理解するために、混合層50m以深の体積保存DIC移送量(内部輸送)を計算したところ、その移出量は61±23 Tg C yr-1となった。内部輸送の供給源を推定するために、この海域の炭素構成を考慮したところ、上記の移出量は主に有機物の沈降や再無機化によるもので、生物ポンプの重要性に脚光を当てることとなった。さらに、大西洋水によって輸送され、北極海の混合層下に蓄積される人為的起源炭素についても定量化を行った。

COLLOQUIUM No. 551 (17:00-, 18 December 2014)

Mr. N. Takesue (Chair: Mr. Y. Yoshino)

Colimitation by light, nitrate, and iron in the Beaufort Sea in late summer. J. Geophys. Res: Oceans, 118, 3260—3277 (2013).
R. L. Taylor1, D. M. Semeniuk1, C. D. Payne1, J. Zhou2,3, J. Tremblay4, J. T. Cullen3, and M. T. Maldonado1(1Department of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, University of British Colombia.2Department of Environmental Science and Engineering, Hangzhou Dianzi University.3School of Earth and Ocean Sciences, University of Victoria.4Departement de Biologie, Universite Laval, Pavillon Alexandre Vachon, Quebec)


  2009年9月GEOTRACE International Polar Yearプログラムの一環として、Beaufort海で硝酸塩と光、そして鉄による植物プランクトンの成長制限に関する実験を実施した。栄養塩と植物プランクトンの生物量や種構成、Fe:C同化率の測定を行った。硝酸添加を行った実験条件、植物プランクトンの成長は促進され、晩夏のBeaufort海における植物プランクトンはN律速状態であったことが確認された。鉄を加えず、硝酸を添加した系列においては、培養条件の光量を強めるに従い、全クロロフィルaの濃度は2倍に増加し、硝酸塩律速状態から開放された植物プランクトンは光によって成長制限を受けることが示唆された。同じく硝酸を添加し、表層で測定した光量(I0)の10 %以下の光量(水深33 m以上の深度における光量と同程度)条件で培養実験を行なった場合、鉄と光の両方が成長律速の要因となった。光量を弱くするに従い、Fe:C同化率は10から100へと変化し、植物プランクトンの鉄の要求量は増加した。光量が1 % I0の条件で鉄を添加(1 nM)したところ、植物プランクトンのFe:C同化率は鉄無添加条件のものと比較して約2倍となり、現場環境である0.154 nMの鉄濃度と弱い光量では植物プランクトンは鉄不足状態であることが示された。光量が1 %I0という値は深度約73 mでの光量と一致し、本実験を行った夏季北極海の有光層深度44 m以下となる。しかし、本研究対象海域において頻繁に亜表層クロロフィル極大が形成されるのは深度70 m以浅であることが知られている。これらの結果から、Beaufort海の基礎生産となる植物プランクトンの活動が硝酸塩と光量、鉄のそれぞれによって左右されていること示唆するものであり、これらのパラメーターの利用性が季節的に変化し、北極海における植物プランクトンの成長をそれぞれコントロールしている可能性が考えられる。

COLLOQUIUM No. 550 (17:00-, 11 December 2014)

Mr. Y. Yoshino (Chair: Prof. K. Suzuki)

Phytoplankton communities from San Francisco Bay Delta respond differently to oxidized and reduced nitrogen substrates ― even under conditions that would otherwise suggest nitrogen sufficiency. Front. Mar. Sci., 1, 1—16 (2014)
P. M. Gilbert1, F. P. Wilkerson2, R. C. Dugdale2, A. E. Parker2,3, J. Alexander1, S. Blaser2 and S. Murasko1,4 (1HPL, UMCES, USA, 2RTC, SF State University, USA, 3Cal Maritime, USA, 4FWC, FWRI, USA)


  植物プランクトン群集組成に対する異なる光照射量下における異なる形態の窒素 (アンモニアNH4+および硝酸塩NO3-) の等量添加 (30-40 µM-N) の影響を、栄養塩豊富なサンフランシスコ湾三角州の2年間にわたる採水試料を用いて、一連の4つの5日間のボトル培養実験において研究を行った。全体的にみると、クロロフィルaおよびフコキサンチン (一般的に珪藻の指標) は、豊富なNO3-量かつ低照度(自然光の~15 %)のボトル培養系において、豊富なNO3-量かつ高照度 (自然光の~60 %) または豊富なNH4+量かついづれの光照度のボトル培養系に比べ、より高い相関で基質濃度の日変化に比例した単位窒素取り込み量当たりの生産が行われた。対照的に、クロロフィルb (一般的に緑藻の指標) およびゼアキサンチン (一般的にシアノバクテリアの指標) は、豊富なNH4+量かつ高照度において、低照度または豊富なNO3-量かついづれの照度環境に比べ、より高い相関で基質濃度の日変化に比例した生産が行われた。15Nトレーサー法を用いて測定した豊富なNO3-量のボトル培養系における窒素基質の最大取り込み速度は、豊富なNH4+量のボトル培養系よりも高かった。ボトル培養における傾向の指向性は、全窒素量とその形態が大きく変化するサクラメント川からサスーン湾への横断で観察した植物プランクトン群集のシフトに類似していた。これらのデータは、たとえ窒素添加前に植物プランクトン群集が十分な窒素栄養塩を利用可能な時でさえも、酸化態窒素と還元態窒素が同じ絶対濃度で豊富にある場合、二分された微生物群集が発達するという増加しつつある実験的証拠を立証している。

COLLOQUIUM No. 549 (17:00-, 4 December 2014)

Ms.S. Nakamura (Chair: Dr. H. Endo)

Global phylogeography of marine Synechococcus and Prochlorococcus reveals a distinct partitioning of lineages among oceanic biomes. Environ. Microbiol., 10, 147—161 (2008).
K. Zwirglmaier1, L. Jardillier1, M. Ostrowski1, S. Mazard1, L. Garczarek2, D. Vaulot2, F. Not2,3, R. Massana3, O. Ulloa4 and D. J. Scanlan1 (1University of Warwick, 2Universite Pierre et Marie Curie Place Georges Teissier, 3CSIC, 4University of Concepcion)


  海産シアノバクテリアであるProchlorococcus属とSynechococcus属は全球的な一次生産の重要な寄与者であり、海洋食物連鎖の基部において主要な位置を占めている。各属の遺伝的に多様であるという性質は、全球海洋の広大区域でこれらが定着化に成功している重要な理由であると考えられており、その特徴を用いて局所的あるいは海盆スケールでの系統分布の詳細な分析が行われている。ここでは、世界の主要な海洋系の大部分を構成するデータセットを形作るため、太平洋、インド洋および北極海のデータと、過去に解析が行われている大西洋、アラビア海、紅海および南半球周航のデータを組み合わせ、分析を全球規模に拡大した。ProchlorococcusSynechococcusの系統分布パターンは、異なる海洋系でも同環境である海域では著しく類似していたが、4つの海洋ドメインあるいは生態群系(極域ドメイン、沿岸境界ドメイン、貿易風ドメイン、偏西風ドメイン)では著しく特徴が異なっていた。この結果は、個々のシアノバクテリア系統が空間的に分割されるという、これまでの見解を全球規模で改めて明らかにしたものである。

COLLOQUIUM No. 548 (17:00-, 27 November 2014)

Mr. Y. Tanaka (Chair: Dr. Y. Tada)

The extensive bloom of alternate-stage Prymnesium polylepis (Haptophyta) in the Baltic Sea during autumn-spring 2007-2008. Eur. J. phycol. 47(3), 310—320 (2012).
M. Majaneva1,2,3, J. M. Rintala1,2, S. Hajdu4, S. Hällfors2, G. Hällfors5, A. T. Skjevik6, S. Gromisz7, J. Kownacka7, S. Busch8, and J. Blomster3 (1TZS, University of Helsinki, 2SYKE, Marine Centre, 3Department of Biological and Environmental Sciences, University of Helsinki, 4Department of Systems Ecology, Stockholm University, 5Haltiantie 8C 20, FI-01600 Vantaa, 6SMHI, 7SFI, 8IOW)


  2007年秋期に実施されたバルト海定期観測(routine national monitoring)中に、バルト海の中心域(Baltic Sea Proper)で、プリムネシウム目に属する藻類種の異常な増加が観測された。電子顕微鏡を用いた解析によって、ブルームを引き起こした種は2つのタイプ(小型または大型)の平板状の鱗片(flat scales)を持つものが存在しており、これらはalternate stageのPrymnesium polylepis(プリムネシウム ポリレピス)のものに類似していることがわかった。しかし、刺状の鱗片(spine-bearing scale)は見つからなかった。18S rDNA配列データ(n = 20、約1500 bp)の解析によって、ブルームを引き起こした種はP. polylepisであることが明らかになった。バルト海で得たP. polylepisの18S rDNAの部分配列内では、最大0.5%(7 bp)までの変異が見られた。これらの環境由来の配列は培養株P. polylepis(UIO036)の配列と0-0.35 %(0-4 bp)異なっており、他の利用・照合可能なプリムネシウム属配列とは1.0-3.7%異なっていた。P. polylepis(と推定される)細胞数は、2007年10月の非常に穏やかで乾燥した天候に合わせて増加し始め、同年12月から翌年1月にかけて、最大で、全植物プランクトンの細胞体積(biovolume)の80%以上を占めた。2008年2月から4月の間、プリムネシウム目に属する細胞の95%は、P. polylepisのサイズクラス(>6 μm)であった。本種は2008年3月から5月にかけて、細胞数が >1×106 cells l–1に達するブルームを形成し、ボスニア湾、リガ湾、カテガット海峡を除いたバルト海全域に渡って観測された。また、ブルームによる毒性効果は確認されなかった。

COLLOQUIUM No. 547 (17:00-, 20 November 2014)

Mr. K. Yoshida (Chair: Prof. K. Suzuki)

Long-term temperature acclimation of photosynthesis in steady-state culture of the polar diatom Fragilariopsis cylindrus. Photosynth Res, 85, 307—317 (2005).
T. Mock, N. Hoch (AWI for Polar and Marine Research, Germany)


  好冷性の珪藻Fragilariopsis cylindrusの温度に対する光合成の長期間の順応を明らかにするためにFragilariopsis cylindrusの定常状態の培養株を50 µmol photons m-2 s-1の光環境下で、-1 ºCと7 ºCの異なる水温で4か月間培養した。異なる水温で4か月間培養しても、光化学系IIの潜在的な最大量子収率Fv/Fmと相対的電子伝達速度にはどちらの培養系でも差は見られなかった。相対的電子伝達速度で表された光合成速度を用いた光合成―光曲線 (P vs.E curve)で求められる相対的光利用効率αの値は両培養系で差は見られなかったが(α-1 ºC = 0.57, α7 ºC = 0.60)、Ekは-1 ºCの培養系の方が大きかった。したがって、光合成速度も-1 ºCの培養系の方が大きかった(PMAX-1ºC = 54, PMAX7 ºC = 49, 値は相対値)。非光化学消光NPQを385 µmol photons m-2 s-1の光で測定したところ、NPQの値は-1ºC培養系の方が7 ºC培養系に比べ37%大きくなった。これは-1 ºC 培養系の方がダイアトキサンチンの色素濃度が1.5倍に促進され、フコキサンチン―クロロフィルa,c結合タンパク質をコードする遺伝子の発現が9倍に促進されたことと関係している可能性がある。psbA遺伝子をコードするD1タンパク質の発現は-1 ºC培養系で約1.5倍大きくなったが、光化学系IIの遺伝子psbC, psbU, psbOおよびルビスコの大サブユニットをコードする遺伝子rbcLの発現量には培養系間で差は見られなかった。しかしながら、カルビン回路の活性を促進する色素体グリセルアルデヒド-リン脱水素酵素の発現は-1 ºC培養系で2倍に促進された。この研究は極域の珪藻が極域でみられる広い温度範囲に対してある十分な時間をかけて効率的に順応していることを初めて明らかにしたものである。-1 ºCでの光合成の順応ではおそらく強光順応に類似した制御が働いていた。

COLLOQUIUM No. 546 (17:00-, 21 August 2014)

Mr. Y. Tanaka (Chair: Dr. Y. Tada)

Diversity and abundance of haptophytes in the East China Sea. Aquat. Microb. Ecol., 72, 227—240 (2014).
Yun-Chi Lin1, Chih-Ching Chung2, 3, Gwo-Ching Gong2, 3, 4, Kuo-Ping Chiang1, 2, 3 (1Institute of Environmental Biology and Fishery Science, NTOU, Taiwan, 2IMECE, NTOU, Taiwan, 3Center of Excellence for the Oceans, NTOU, Taiwan, 4TORI, NARLabs, Taiwan)


  ハプト藻は真核植物プランクトンの重要なメンバーであり、海洋生態系における炭素および硫黄循環に影響を与えている。そこで、本研究の目的は東シナ海(ECS)におけるハプト藻の分布や系統組成を調べることとした。2009年の春季と夏季にECSの大陸棚域でサンプリングを行った。ハプト藻の現存量は、18S rRNAに特異的なプローブを用いた蛍光 in situ ハイブリダイゼーション法によって明らかにした。春季におけるYellow Sea Mixing Water内では、細胞数が2.2 × 104 cells ml-1に達するハプト藻ブルームが観測された。18S rRNA遺伝子を用いた系統解析によって、このブルームの大部分はPhaeocystis jahniiandP. cordataに属する配列によって構成されていることが明らかになった。対照的に、夏季のChangjiang Diluted Water周縁付近では、Chrysochromulina属がハプト藻群集内で優占し、その現存量は最大で3.1 × 103 cells ml-1であった。また、より大きいサイズのハプト藻と富栄養化との間には関連が見られた。ECSの表層において、全鞭毛藻の現存量に対するハプト藻の寄与率は、春季において32 %、夏季において12 %であった。

COLLOQUIUM No. 545 (17:00-, 7 August 2014)

Mr. K. Yoshida (Chair: Prof. K. Suzuki)

Temporal and spatial variations in photosynthetic physiology of diatom during the spring bloom in the western subarctic Pacific. Mar Ecol Prog Ser, 399, 39—52 (2010).
Naoki Yoshie1, 2, 3, Koji Suzuki4, Akira Kuwata2, Jun Nishioka5, Hiroaki Saito2 (1Division of Coastal Oceanography, CMES, Ehime University, 2Tohoku National Fisheries Research Institute, Fisheries Research Agency, 3Japan Society for the Promotion of Science, 4Faculty of Environmental Earth Science, Hokkaido University, 5Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University)


  本研究は西部亜寒帯太平洋域で春季ブルーム時に植物プランクトンの光合成パラメーターがどのように変動するかを明らかにすることを目的とした。ブルームの前半では、光合成―光曲線のパラメーターである最大光合成速度PBmaxと立ち上がり勾配αBはほとんど変動を示さなかったのに対し、ブルームの後半ではこれらの値がともに5倍にまで増加した。このときのパラメーターの変動は、PBmaxBであらわされる光飽和指数Ekが一定であるEk-independent variabilityを示した。一方、光化学系IIの最大光合成量子収率Fv/Fmはブルーム前半で増加し、ブルーム後半で減少した。海水温はEk-independent variabilityでのPBmax及びαBの変動に有意に作用しており、このことは光合成の暗反応過程が主に光合成―光曲線のパラメーターを調節していることを示唆した。また、硝酸塩、ケイ酸塩、溶存鉄は光合成―光曲線のパラメーターに影響を与えなかったのに対し、ブルーム後半に見られたアンモニア態窒素濃度の上昇がEk-independent variabilityに影響を与えている可能性が示唆された。純成長速度、PBmax及びαBの間には観測中に有意な相関は見られなかったが、ほとんどの生態系モデルにはαBを一定としており、本研究によって、ブルーム期の珪藻においてPBmaxとαBが共変動を考慮したモデルの必要性が提示された。

COLLOQUIUM No. 544 (17:00-, 31 July 2014)

Mr. M. Ito (Chair: Prof. Y. Watanabe)

研究発表:アリューシャン島弧とべ−リング海大陸棚における海水中のN2*分布.

これまで、北極海において通常とはかけ離れて高い窒素リン比が観測されている。この結果は近年の気候変動に関わる海氷減少と相まって、海洋窒素循環及び海洋生物生産、延いては炭素循環にまで影響をもたらす事が予想されるため、本海域での窒素循環収支の解明は海洋物質循環における喫緊の課題である。また、ベーリング海はオホーツク海と同様に高い生物生産と大陸棚の地形から堆積物中で脱窒が起きていることが示唆されている。しかし、活発な脱窒が示唆されているベーリング海では溶存ガスN2とArを用いた直接的手法を用いた観測例は少なく、従来の間接的手法を用いた見積りだけでは半定量的であると言わざるを得ない。著者はこれまでオホーツク海において、化学トレーサーN2*が堆積物中でおきた脱窒を見積もる有効な指標となり得る事を明らかとした。ベーリング海大陸棚およびアリューシャン島弧周辺海域の水中の溶存態窒素(ガス)の動態に関して、新たな知見を得るために、N2*の分布を明らかにしN*の分布との比較を行った。その結果、N2*とN*の間には負の直線関係があり、低N*と高N2*は、大陸棚だけでなく、アリューシャン島弧海域の内部でも堆積脱窒過程において生成していることが分かった。また、N2*に関しては、ベーリング海東部大陸棚および西部海峡付近と東部海峡(Amukta Pass)シェルフブレイクでは、先行研究と同様に、強い空間トレンドは見られなかった。ベーリング海についてはN2*濃度は4.7±5.4 µmol kg-1であった。

COLLOQUIUM No. 543 (17:00-, 24 July 2014)

Mr. Y. Yoshino (Chair: Dr. Y. Tada)

Phytoplankton succession and nitrogen utilization during the development of an upwelling bloom. Mar Ecol Prog Ser, 428, 13—31 (2011).

S. Fawcett and B. Ward (Department of Geosciences, Princeton University, USA)


  一般的に、珪藻は沿岸域における主要な大型植物プランクトンを構成し、そこの湧昇環境においては優占種である。しかし、その珪藻優占の詳細なメカニズムは、明らかにされていない。そこで、私たちは、湧昇によって新入する硝酸塩に対する珪藻の応答の早さが優占の要因であるという仮説を立てた。この戦略によって、珪藻は素早く成長し、不均衡な割合で利用可能な栄養塩を消費することができる。この仮説検証および湧昇初期段階における植物プランクトンの様々な成長に関する調査のため、湧昇イベントとそれに続く植物プランクトンブルームをモントレー湾におけるメソコスム実験で再現した。安定同位体トレーサーを用いた培養実験で、硝酸塩、アンモニアおよび無機炭素の取り込みを3サイズ分画(0.7-5 µm、5-20 µm、>20 µm)ごとに、毎日測定した。培養初期段階では粒子態窒素および炭素の生物量に対して、小型植物プランクトンの寄与が大きかったが、数日後には、大型植物プランクトンの寄与が急増し、最大になった。全サイズ分画の植物プランクトンが同程度の硝酸取り込み速度(VNO3)の最大値を示したが、大型植物プランクトンのVNO3が最も早く最大値に到達し、最も長く持続した。このVNO3の初期加速が、珪藻が湧昇環境を有効利用するメカニズムであるようだ。全サイズ分画の植物プランクトンによる炭素と窒素の同化率は、およそ~6.3で一定しており、定常状態に戻った群集と同程度だった。色素分析および光学顕微鏡の結果はそれぞれ、珪藻の特徴的な遷移パターンを伴った植物プランクトン現存量の変化を示した。珪藻の多様性や群集構造の変化が初期で起こったことは、硝酸や生物量が示す見かけの変化よりも、珪藻がより速い応答をした証拠である。

COLLOQUIUM No. 542 (17:00-, 17 July 2014)

Mr. N. Takesue (Chair: Mr. N.Kannna)

Partitioning and lateral transport of iron to the Canada Basin. Polar Science, 7, 82—99 (2013).

Ana M. Aguilar-Islas1, Robert Rember2, Shigeto Nishino3, Takashi Kikuchi3, Motoyo Itoh3 (1SFOS, University of Alaska Fairbanks, USA, 2IARC, University of Alaska Fairbanks, USA, 3RIGC, JAMSTEC, Japan)


  2010年夏季のBeaufort海西部においてDissolved Iron(DFe)とLeachable Particulate Iron(LPFe)の観測を行った。観測海域表層部におけるDFeの濃度は0.49—1.42 nMで先行研究と同レベルの値を示し、海氷融解や河川流入による鉄の供給であったことが示唆された。太平洋水の影響を強く受ける陸棚域から海盆域にかけてDFe(5.20—0.48 nM)、及びLPFe(88.2—1.83nM)の濃度は急激に減少していた。酸化による粒子化などの鉄の除去作用が輸送過程で大きく影響を与え、高濃度で鉄が存在する陸棚域から海盆への水平的な鉄の輸送を阻害していることが示唆される。一方で、本研究の観測海域において頻繁に暖水渦の存在が確認され、暖水渦の影響を受けた表層水は海盆域においてもDFeが比較的に高濃度で観測された。そのため、陸棚域から海盆域への鉄の水平的な輸送過程において暖水渦が重要な役割を果たしていると考えられる。全ての測点でAtlantic Water(AW)水塊にはDFe(0.69—0.80 nM)とLPFe(1.18—2.13 nM)が均一な濃度で分布しており、鉄の供給過程と除去過程のバランスがこの水塊のDFe及びLPFeの濃度に影響を与えている。Lomonosov海嶺東部へのDFeの供給源は北極海の東部と西部のAW水塊中のDFe濃度を比較することで推定された。

COLLOQUIUM No. 541 (17:00-, 10 July 2014)

Mr. N. Kanna (Chair: Mr. N.Takesue)

Accelerated dissolution of iron oxides in ice. Atmos. Chem. Phys., 12, 11125—11133 (2012).

D. Jeong, K. Kim and W. Choi (SEE POSTECH, Korea)


  鉱物ダスト、土壌粒子からの鉄の溶出は、様々な環境下で生物利用性の高い鉄(bioavailable Fe)の起源となるため重要である。本研究では、新たな鉄の供給経路として、氷中に取り込まれた酸化鉄粒子の溶解過程を調べた。溶解実験は全て暗条件下で行い、有機錯体リガンドが存在する系、存在しない系でそれぞれ実施した。酸化的な条件下において、鉄粒子の溶解は、水相に比べて氷相で大きく促進された。溶出した鉄は主にFe (III)の形態で存在し、鉄粒子の溶解過程はFe (II)を生み出すような還元過程ではないことが示された。溶出した鉄の量は、有機錯体リガンドの種類と酸化鉄粒子の表面積に大きく依存し、その表面積が大きく、また鉄と強く錯形成するリガンドの存在下において溶解が最も促進された。氷相で鉄酸化物粒子の溶解が促進される理由として、“結氷過程で起こる濃縮効果”が挙げられる。それは、結氷時に鉄酸化物粒子、有機リガンド及びプロトンが氷結晶の境界相に存在する液相(liquid-like ice grain boundary)に濃縮される効果で、その結果として鉄の溶解が促進される。氷相で起こる溶解は、氷の温度が-10から-196°Cまで下がると次第に減衰したことから、液状の氷境界相の形成及びその存在が、鉄酸化物粒子の溶解に重要な役割を果たしていると考えられる。氷相で促進される鉄酸化物粒子の溶解は、bioavailable Feを生み出す新たな鉄の供給経路であり、例えば上層大気中で、鉄に富んだダスト粒子を含んだ雪が、降雪時に融解、海洋へ沈着することで、bioavailable Feを海洋表層へ供給している可能性がある。

COLLOQUIUM No. 540 (17:00-, 22 May 2014)

Ms. S. Nakamura (Chair: Dr. Y. Tada)

Connecting thermal physiology and latitudinal niche partitioning in marine Synechococcus. The ISME J., DOI:10.1038/ismej.2013.228 (2014).

J. Pittera 1, 2, F. Humily 1, 2, M. Thorel 3, D. Grulois 1, 2, L. Garczarek 1, 2 and C. Six 1, 2 (1UPMC, Adaptation and diversity in the marine environment, MaPP 2CNRS, Adaptation and diversity in the marine environment, SBR, France, 3UNICAEN et CNRS, InEE, FRE3484 BioMEA, Caen, France)


  ラン藻類であるSynechococcusは単系統を構成し、その分布は極域から赤道域まで広範囲に及ぶ。これらが幅広い水温勾配に生理学的に適応しているのか、あるいは成長に最適な水温が限られる狭温性なのか、という点についての知見は未だ乏しい。本研究では、北大西洋の異なる緯度勾配より単離した6つの株に、長期的あるいは短期的に様々な温度条件を与え培養を行った。低水温下における成長速度は熱帯域生息株で減少した一方、北方域生息株では増加し、緯度との関連性が考えられた。この反応は光合成能力の違いによるものであり、熱帯生息株の急速な光化学系IIの不活性化および抗酸化剤であるβ-カロテンとchl. aの比の減少は、酸化ストレスへの反応を示唆していた。これらの異なる反応は株の水温選択性と関連しており、北方域生息株は培養温度10℃で成長できる一方、他株はより高水温を好んだ。加えて、株の単離海域における水温と系統間にも一致がみられ、特にクレードIとIVの培養株はすべて海産Synechococcusが分布する最冷点より単離されたものだった。しかし、クレードI内でも適応力に差がみられ、これは生息海域が緯度の違いによる水温勾配の影響を受けていることを明示している。この研究は、異なる水温ニッチにおいて生理学的に特化した海産Synechococcusの存在を明らかにし、その進化・放散における水温生態型の存在を示唆するものである。

COLLOQUIUM No. 539 (17:00-, 15 May 2014)

Ms. B. Li (Chair: Mr. M. Ito)

Relationships between total alkalinity in surface water and sea surface dynamic height in the Pacific Ocean. J. Geophys. Res., DOI: 10.1002/2013JC009739 (2014).


Y. Takatani1, 2, K. Enyo1, Y. Iida1, 2, A. Kojima1, 2, T. Nakano1, 2, D. Sasano1, 2, N. Kosugi2, T. Midorikawa2, T. Suzuki3 and M. Ishii1, 2 (1Global Environment and Marine Department, JMA, 2OGRD, MRI, 3MIRC, JHA)

  改良された全アルカリ度(TA)の時空間的な表現は来る数十年間の海洋炭素循環と酸性化における変化をモニタリングする上で、重要な構成要素になると予想される。このため、これまでの研究者たちは海洋表面のTAを描き出すための経験的な手法を開発し、適用しようと努力した。しかし、北太平洋のような、線形回帰を伴う温度と塩分に基づいた経験的な相関関係からうまくTAを表現するのはまだ難しい海域がある。本研究では表層海水の塩分と力学的海面高度(SSDH)を用いて、太平洋海盆におけるTAを復元する新しい経験的な手法を提案する。また、この経験的な相関が別々で適用される太平洋海盆の5つの海域を提案する。観測されたTAに対するこれらの方程式の当てはまりの平均二乗誤差RMSE (root mean square error)は7.8 μmol kg-1である。この力学的海面高度に基づいた経験式は、特に塩分で標準化したTAが他の海洋学的変数と同様に大きな子午線な勾配を表し、中央モード水と亜熱帯モード水のかなり大きな形成が起こる北太平洋亜寒帯-亜熱帯前線海域におけるTAの復元に寄与している。

COLLOQUIUM No. 538 (17:00-, 19 December 2013)

Mr. M. Ito (Chair: Dr. H. Endo)

Acidification alters the composition of ammonia-oxidizing microbial assemblages in marine mesocosms. Mar. Ecol. Prog. Ser., 492, 1—8 (2013)


J. L. Bowen1, P. J. Kearns1, M. Holcomb2,4 and B. B. Ward3 (1UMB Biology, USA, 2Department of Marine G&G, WHOI, USA, 3Department of Geosciences, Princeton University, USA, 4ARC Centre of Excellence in Coral Reef Studies, UWA, Australia)

  大気中のCO2濃度の増加は、海洋のかなり広い範囲にわたってpHを減少させる原因となっている。このpHの減少は、海洋中の炭素窒素循環を組み合わせる鍵となる微生物過程である硝化を通して、炭素と窒素の生物地球化学的な循環を変化させるかもしれない。しかし、この過程は酸化条件に敏感である。近年では、実験的にpHを下げた条件下では海洋硝化速度が減少したことを報告した。アンモニア酸化を行う細菌(ammonia-oxidizing bacteria: AOB)や古細菌(ammonia-oxidizing archaea: AOA)の群集組成や現存量がどのように海洋中のpHの減少に応答しているかはよく分かっていない。本研究では、2つの異なる酸性化実験から微生物を採取し、どのように酸性化がアンモニア酸化者の群集構造を変えるかを評価するために、qPCRとアンモニアモノオキシゲナーゼ(一酸素添加酵素)遺伝子(ammonia monooxygenase gene: amoA)の機能的遺伝子マイクロアレイを組み合わせて用いた。本研究では、幅広く異なる実験条件にも関わらず、酸性化は一貫してNitrosomonas ureae クレードに関連した分類群の相対現存量の増加によって、AOBの群集組成を変えたことを示している。一つの実験においては、この増加はAOBの全体量の増加を引き起すに十分であった。(一方で、)どちらの実験においてもAOAの群集構造や量の体系的な変化はなかった。これらの酸化に対する異なる応答は、海洋生態系の復元力における微生物群集構造の重要な役割を強調するものであった。

COLLOQUIUM No. 537 (17:00-, 12 December 2013)

Mr. Y. Yoshino (Chair: Prof. K. Suzuki)

Measurement of marine productivity using 15N and 13C tracers: Some methodological aspects. J. Earth Syst. Sci., 120, (1), 99—111 (2011)


N. Gandhi1, S. Kumar1,3, S. Prakash1,4, R. Ramesh1 and M. S. Sheshshayee2 (1PRL, India, 2Department of Crop Physiology, University of Agricultural Sciences, India, 3Faculty of Natural Resources Management, Lakehead University, Canada, 4INCOIS, India)

  ベンガル湾(Bay of Bengal: BOB)およびアラビア海において、新生産、再生生産および基礎生産の生産速度測定に関するいくつかの実験を、15Nおよび13Cトレーサー法を用いて行った。15Nトレーサー実験の結果、培養時間が4時間以下の場合には、硝酸取り込み速度を過小評価することが明らかになった。ピコおよびナノ植物プランクトンがマイクロ植物プランクトンよりも優占することが、f-ratioに影響を与えていたことが示唆された。培養初期には、植物プランクトンによる硝酸、アンモニアおよび尿素の同化エネルギーの違いに基づいて、各窒素源が優先利用された。培養中の照度の違いもまた、窒素同化において重要な役割を果たしていた。15Nおよび13Cトレーサーを用いた経時変化実験では、同海域の昼に、強光阻害が有意に起きていたことが示唆された。15Nおよび13Cトレーサー法で求められた生産速度の間には、有意な相関があった。

COLLOQUIUM No. 536 (17:00-, 5 December 2013)

Mr. S. Nakamura (Chair: Dr. Y. Tada)

Temporal variation of Synechococcus clades at a coastal Pacific Ocean monitoring site. The ISME J., 3, 903—915 (2009)


V. Tai and B. Palenik (MBRD, Scripps Institution of Oceanography, University California, USA)

  Synechococcus属が属する海産のラン藻類は世界中の海に生息し、全球的な一次生産及び炭素循環の重要な寄与者となっている。これまで、Synechococcusの単離培養株と環境中のDNAクローンライブラリーによる解析は、これらの微生物群の多様性を示してきた。しかし、これらの多様性の自然環境下における時空間的な広がりと、その生態学的な重要性に関する知見は乏しい。本研究では、Synechococcus属の多様性の季節的変動を把握するため、rpoC1(DNA依存性 RNAポリメラーゼのサブユニット)をコードする遺伝子を用いた定量PCRを開発し、この手法を用いて北東太平洋沿岸域Scripps Institution of Oceanography(SIO)埠頭の3年間の表層サンプルを解析した。SynechococcusクレードIおよびクレードIVは全期間にわたって優占し、Synechocccus細胞濃度との間に関連性が見られた。これら2つの優占クレードの相対的な細胞濃度は季節サイクル(年周期)を示した。クレードIVは他クレードより細胞濃度が高かったが、クレードIは春季Synechococcusブルームの直前に優占した。クレードIIおよびクレードIIIは春季や初夏では見られなかったが、夏季終盤や冬季に低い細胞濃度で存在した。これは南カリフォルニア湾内循環の変動に起因していた可能性があった。本研究はSynechococcusの群集多様性について長期間調査した初の研究であり、これらの時間的変動は、環境中の遺伝的/ゲノム的な多様性と、それらの分布を制限する潜在的な要素を解釈するために利用することが出来た。

COLLOQUIUM No. 535 (17:00-, 28 November 2013)

Mr. Y. Tanaka (Chair: Dr. H. Endo)

Ribosomal DNA phylogenies and a morphological revision provide the basis for a revised taxonomy of the Prymnesiales (Haptophyta). Eur. J. Phycol., 46, (3), 202—228 (2011)


B. Edvardsen1, W. Eikrem1,2, J. Throndsen1, A. G. Sáez3, I. Probert4 and L. K. Medlin5 (1UiO, Department of Biology, Marine Biology, Norway, 2NIVA, Norway, 3BBE, MNCN, CSIC, Spain, 4CNRS/UPMC, FR2424, SBR, France, 5CNRS UPMC, Laboratoire Arago, France)

  ハプト植物門のプリムネシウム目に属するPrymnesium(プリムネシウム属)、Chrysocampanula(クリソカンパヌラ属)、Chrysochromulina(クリソクロムリナ属)、Imantonia(イマントニア属)、およびPlatychrysis(プラチクリシス属)の異なる30種において、核にコードされるリボソームDNAの小サブユニット(18S rDNA)および大サブユニット(28S rDNA)の部分配列の塩基配列を決定した。これらや他の利用可能なハプト藻類の18S、28S、およびプラスチド16S rDNA配列をもとに系統を再構築し、利用可能な形態学および超微細構造のデータと比較した。rDNA系統樹は、クリソクロムリナ属が側系統で、2つの主要なクレードに分岐するということを示した。この結果は形態学および超微細構造のデータによって支持された。また、鞍部型細胞のクリソクロムリナ種(クレードB2)とそれ以外のクリソクロムリナ種(クレードB1)で主要な分岐があった。クレードB2は代表種C. parvaを含んだので、このクレードに属する分類群はクリソクロムリナ属の名称を維持した。一方、非鞍部型クリソクロムリナ種はHyalolithus(ハイアロリサス属)、プリムネシウム属、プラチクリシス属の種と近縁であった。イマントニア属の種はクレードB1内のこれらの種と姉妹群であった。プリムネシウム目の分類の改正や、プリムネシウム属、プラクリシス属、およびクリソクロムリナ属の分類改正によって、1つの新科(Chrysochromulinaceae:クリソクロムリナ科)と1科(Prymnesiaceae:プリムネシウム科)の修正が提案された。また、新たに2属(HaptolinaPseudohaptolina)と新種(Pseudohaptolina arctica)も提案された。本研究は、形態学的データによって裏付けられ、かつ利用可能な分子的証拠と一致するプリムネシウム目の分類改正を示唆した。

COLLOQUIUM No. 534 (17:00-, 21 November 2013)

Ms. N. Takesue (Chair: Mr. N. Kanna)

Dissolved iron in the Arctic shelf seas and surface waters of the central Arctic Ocean: Impact of Arctic river water and ice-melt. J. Geophys. Res., 117, C01027 (2012)


M. B. Klunder1, D. Bauch2, P. Laan1, H. J. W. de Baar1,3, S. van Heuven3 and S. Ober4 (1BIO, NIOZ, Netherlands, 2Ocean Circulation and Climate Dynamics, GEOMAR, Helmholtz Centre for Ocean Research, Germany, 3Department of Ocean Ecosystems, University of Groningen, Netherlands, 4FYS, NIOZ, Netherlands)

  北極海の陸棚域及び中央部表層において、植物プランクトンの増殖に必須な微量元素である溶存(<0.2 μm)鉄の観測を行った。陸棚域にあたるKara海やBarents海の亜表層で観測された溶存鉄の極小値は、植物プランクトンの消費によって引き起こされた結果であると考えられた。また、Kara海(~0.4-0.6 nM)とBarents海(~0.6-0.8 nM)における溶存鉄濃度の違いは、スキャベンジングによる鉄の除去過程が関連していると考えられた。Laptev海の底層で見られた高濃度のDFe(>10 nM)は、堆積物の再懸濁による影響を受けている可能性が示唆された。陸棚域および北極海中央部で得られた塩分と溶存鉄の濃度は相関関係(R2=0.6)が見られ、淡水の流入がこの海域の溶存鉄濃度に影響を与えていることを示していた。さらに、酸素同位体比や塩分、栄養塩、アルカリ度を用いて、この海域に流入する淡水の起源を推定した。その結果、高濃度(>2 nM)の溶存鉄が観測された北極海中央部ユーラシア大陸側のAmundsen海盆部やMakarov海盆部への主な鉄の供給源は、TPD(Transpolar Drift)によって輸送されたユーラシア大陸由来の河川水であることが確認された。一方で、北極海中央部の北アメリカ側では、ユーラシア大陸側と比べて、河川水の寄与率に対して溶存鉄の濃度が低い(<0.8 nM)という結果が得られた。この海域は、他の海域と比べて太平洋起源水の寄与率が非常に高く、浅海部のベーリング海峡やチャクチ海において、生物による消費や粒子化などによる鉄の除去過程を経た水塊であること考えられた。また、塩分や栄養塩、溶存酸素量と溶存鉄濃度の鉛直プロファイルの比較の結果、この海域の鉄の供給源としては、河川水よりもむしろ海氷融解水が寄与している可能性が示された。

COLLOQUIUM No. 533 (17:00-, 14 November 2013)

Ms. M. Otomaru (Chair: Prof. S. Kameyama)

Dimethylsulphide and dimethylsulphoniopropionate in Antarctic sea ice and their release during sea ice melting. Mar. Chem., 98, 210—222 (2006)


A. J. Trevena1,3 and G. B. Jones2 (1Département des Sciences de la Terre et de l'Environment, Université Libre de Bruxelles, Belgium, 2School of Environmental Science and Management, Southern Cross University, Australia, 3Department of Environment, North West Region, Australia)

  本研究は,春期から夏期の間のAntarctic Sea Ice Zone(ASIZ; 南極海氷領域)において,色々な海氷及び海水環境でジメチルサルファイド(DMS)とその前駆体であるジメチルスルフォニオプロピオネート(DMSP)の濃度を紹介する.東部ASIZ(64°E—110°E, 南極海岸線北部62°S)を横断し,27サイトから流氷及び定着氷のアイスコア(62本)を採取した.海氷コアの81セクションのDMS濃度は<0.3—75(平均12) nMであった.海氷コア60本のDMSP濃度は25—796 nMであり,海氷の厚さと負の関係を示した(y=125x−0.8).流氷の2本のアイスコアにおいて,極端に高濃度のDMSPを発見した(2910と1110 nM).流氷を含まない氷の厚さとDMSP濃度の関係性は,海氷厚分布によって決定される不連続的な領域において海氷融解時に多量のDMSP放出が起こり,その領域でDMSが100 nMオーダーで存在する‘ホットスポット’を生み出す可能性があることを示唆している.初夏の間,溶けている流氷間の500 kmに及ぶトランセクトにおいて,表層海水で高いDMS濃度(21—37 nM, 平均31 nM, n=15)が発見された.氷縁部でのクロロフィルa濃度が比較的低い(0.09—0.42 µg l−1)事から,この高いDMS濃度のバンドは藻類ブルームによるその場での生産よりむしろ,海氷中のDMSとDMSP放出に関係して現れたと考えられた.定着氷が融解している間,プリッツ湾デイビス基地の地点において,低塩分ブライン及び融氷海水のDMSPd濃度がそれぞれ149,54 nM程度である一方,DMSPp濃度が両環境で無視できる程度であったため(低塩分ブライン: 5 ppt,融氷海水: 4—5 ppt),海氷内DMSPの大部分がDMSPdの形で放出されたと考えられた.融氷海水におけるDMS濃度は比較的高い11 nMであった.夏期の間,海氷が生成されないデイビス地点の沿岸部における表層海水のDMS濃度は,12月後期に定着氷が急速な崩壊の後,最も高くなった(5—14 nM).その後,2月後半まで比較的低濃度を保った(<0.3—6 nM).これらの測定は,海氷中のDMSやDMSPの放出を通して,南極の海氷の融解が海水中の高DMS濃度を生み出しているという考えを支持している.

COLLOQUIUM No. 532 (17:00-, 31 October 2013)

Mr. Y. Nosaka (Chair: Ms. M. Otomaru)

Abundance and distribution of transparent exopolymer particles in the estuarine turbidity maximum of Chesapeake Bay. Mar. Ecol. Prog. Ser., 486, 23—35 (2013)


M. A. Malpezzi, L. P. Sanford and B. C. Crump (University of Maryland Center for Environmental Science Horn Point Laboratory, USA)

  ワシントンD. C.の東方に位置するチェサピーク湾の河口濁度極大(Estuarine Turbidity Maximum: ETM)域において,透明細胞外重合体粒子(TEP)濃度を8航海,2年間に渡って調査した.TEP濃度は37–2820 µg Xanthan gum equivalent L-1の範囲内にあり,TEP炭素含有量は粒子態有機炭素(POC)濃度の平均(±SD) 32 ± 16 %を占めると見積もられた.航海ごとの平均TEP濃度とクロロフィル(Chl) a濃度との間には有意な関係が認められた.最大TEP濃度は,空間的に最大Chl a濃度と一致しない事があり,この様な時には,TEPはTEP前駆体の主要生産者である植物プランクトンではなく,むしろ,物理過程によって形成,濃縮,輸送されていたと示唆された.いくつかの航海において,TEP濃度はフェオフィチン a,POC,溶存態有機炭素(DOC),全懸濁様物質濃度,成層化の指標の度合いと有意な関係にあった.本研究で得られた結果はETM域におけるPOCの大部分がTEPと密接に関係し,TEPがETMの形成と維持に寄与する事を示唆した.

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