共同研究推進部

環オホーツク陸海結合システム

─陸域－沿岸－縁辺海－大洋を結ぶ自然科学的機能および人間活動との関わりの解明─

Pan-Okhotsk land-ocean linkage

陸は主に河川を通じ海洋に大量の物質をもたらしています。栄養物質の供給は生態系や海洋の物質循環に影響し、淡水の供給は海洋の循環や水塊形成に影響しています。同時に、有害物質も海洋に広がってしまいます。こうした影響は、沿岸に留まらず、縁辺海から北太平洋スケールまで広く及んでいることが、近年明らかになってきました。

しかしながら、河川と北太平洋外洋域では、空間スケールが４桁以上もかけ離れていて、観測も数値シミュレーションも困難です。さらに、海に至る栄養物質輸送とその元素割合を決めるのは、河川・河口域・沿岸・外洋で異なる、多様で複雑な化学・生物・物理過程です。こうしたことが障壁となり、陸が海洋に与える影響は未だによく分かっていません。そもそも陸からどのような物質が、どのような過程により、どの程度の量が供給されるのか、についても分かっていないことだらけです。

本プログラムでは「陸海結合システム」を理解するために、陸面、陸－極沿岸、極沿岸－沖合、沖合－縁辺海／外洋域、縁辺海－外洋域と、対象のスケール毎に課題解決のための研究に取り組みます。各スケールで出てきた知見を融合し、より大きな「大陸や日本～日本近海／環オホーツク～北太平洋」の陸海結合システムとしての理解を目指します。また、各スケールの研究対象として、陸海結合システムの自然科学的機能だけではなく、それらの変化をもたらす気候変動や人間による自然利用の変化を含めた要素にも取り組みます。

本プログラムの特徴として、物理・化学・生物の様々な分野、環オホーツク圏を中心とした様々な地域や海域、観測・実験・数値シミュレーションと様々な手法、粒子・コロイドのレベルから数万kmの外洋スケールまで幅広い時空間スケールを専門とする研究者が、協同して「陸海結合システム」の解明に取り組むことが挙げられます。

これまでに、陸－縁辺海－日本周辺海流－太平洋へと繋ぐ視点での水循環・物質循環を考慮した研究ビジョンを持つ国内の研究グループが集まり、国内10機関が参画する開拓型共同研究「陸海結合システムの解明-マルチスケール研究と統合的理解-」や「陸海結合システム：沿岸域の生物生産特性を制御する栄養物質のストイキオメトリー」を立ち上げるなど、環オホーツク観測研究センターを共同利用拠点として取り組んできました。

その一環として、共同研究集会や国内・国際ワークショップ、関連学会でのセッション等を開催し、陸－海を繋ぐエリアに関する未解決な課題、様々な時空間スケールの観測やモデリングの有効性などについて成果を持ち寄り議論してきました。

また、北海道道東をモデル対象領域として、様々なスケール・過程を対象とした班に分かれ、物理・生物化学的な観測研究を行い、それらを統合する試みに取り組んでいます。この対象領域は、北太平洋亜寒帯域に数多存在する未開発の流域と外洋の結合を調べるのにうってつけなのです。

これら多機関・多分野の協力を基に、低温科学研究所附属環オホーツク観測研究センターをプラットフォームとして共同研究を推進し、陸海結合システムの研究を発展させます。

プロジェクトメンバー

• 中村知裕　環オホーツク観測研究センター・講師
• 三寺史夫　環オホーツク観測研究センター・教授
• 西岡　純　環オホーツク観測研究センター・教授
• 白岩孝行　環オホーツク観測研究センター・准教授
• 的場澄人　環オホーツク観測研究センター・助教
• 江淵直人　大気海洋相互作用分野・教授
• 豊田威信　大気海洋相互作用分野・助教
• 関　宰　大気環境分野・准教授
• 大島慶一郎　海洋・海氷動態・特任教授
• 長尾誠也　金沢大学環日本海環境研究センター・教授
• 安田一郎　東京大学大気海洋研究所・教授
• 近藤能子　長崎大学環東シナ海環境資源研究センター／環境科学総合研究科・准教授
• 木田新一郎　九州大学応用力学研究所・准教授
• 伊佐田智則　北海道大学北方生物圏フィールド科学センター・准教授