報告書番号

V09006

タイトル（和文）

海洋生態系モデルによる海洋CO2吸収量の推定－堆積物起源の鉄の輸送とその一次生産への寄与－

タイトル（英文）

Estimation of oceanic CO2 uptake using a global-scale marine ecosystem model - Sedimentary iron transport and its role in primary production -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

海洋のプランクトン群集を陽に扱う全球の海洋生態系モデル（BECモデル）を導入し，現状再現実験により再現性を確認した．さらに，BECモデルを用いて北太平洋への鉄供給過程を調べた．BECモデルは年平均の表層の栄養物質の濃度や海洋のCO2吸収量を，プランクトン群集を扱わないこれまで用いてきた海洋物質循環モデル（OCMIP'モデル）と同程度に再現した． さらに，BECモデルは表層のpCO2や栄養物質濃度の季節変化をOCMIP'モデルより良く再現した．BECモデルで再現された北太平洋中層の溶存鉄濃度は，西部で東部と比べ濃度が高く，165°Eの断面上に二つの濃度極大をもち，観測から知られる特徴を再現した．海洋への主な鉄の供給源である風成塵と堆積物，それぞれからの鉄供給のみを与えた実験から，西部中層に見られる分布の特徴は主に堆積物起源の鉄により作られていることがわかった．堆積物起源の鉄は，西部北太平洋で風成塵と同程度に一次生産に寄与している他，北大西洋，赤道太平洋，南大洋，インド洋でも寄与が見られ，CO2吸収量の予測に対する重要性が示唆された．

概要 （英文）

We simulate oceanic CO2 uptake using a global-scale marine ecosystem model (BEC model) that explicitly represents plankton functional types. We firstly compare simulated variables related to oceanic CO2 uptake with observed data, and then examine iron supply processes to the North Pacific using the model. The BEC model well reproduces surface nutrient distributions comparably with a marine biogeochemical cycle model (OCMIP' model) that has been used and does not represent functional types. Moreover, the BEC model simulates the seasonal variations of surface pCO2 and nutrient concentrations better than the OCMIP' model because the BEC model successfully simulates phytoplankton bloom by explicitly representing diatoms. Simulated dissolved iron concentrations in the intermediate water of the North Pacific show higher in the west than the east with two high concentration cores in the latitudinal cross section of 165E. These features are consistent with the observed data. Sensitivity experiments only giving either aeolian or sedimentary iron sources show that the observed features are better simulated by considering sedimentary iron. Furthermore, sedimentary iron contributes oceanic primary production comparably with aeolian dust in the northwestern North Pacific. The contribution is also shown in the North Atlantic, equatorial Pacific, Southern Ocean and Indian Ocean, suggesting an importance of sedimentary iron to project future oceanic CO2 uptake.

報告者

キーワード