報告書番号

V05026

タイトル（和文）

海洋への鉄散布による生物的CO2固定（その2） --鉄散布実験における水塊追跡手法の改良--

タイトル（英文）

Biological carbon dioxide fixation in the ocean by iron supply; Part 2 - Improvement of a tracing method of water mass at an iron fertilization experiment-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

西部北太平洋における鉄散布実験SEEDS IIを、SF6トレーサ実験手法を用いて行った。鉄と同時にSF6を8km x 8kmの海域に散布した。SF6トレーサの追跡にあたってはソフトウェアを用い、ブイを中心としてLagrangian座標を基準とし、移流の影響を取り除いた。船上分析により得られたSF6濃度の分析結果から12日後までの水塊の濃度コンターを得た。最初の9日間で、64 km2から 254 km^2 まで水塊の面積は増加した。12日後には、ガス交換による損失の影響により水塊の面積は減少した。SF6トレーサ実験より求めた拡散係数は、4.9 m^2s^-1 であった。過去に同じ海域で行われた鉄散布実験SEEDSの拡散係数よりも大きい値であった。これは鉄散布の効果という面ではマイナスとなり、前回の同海域における実験よりも鉄散布による植物プランクトンの増殖は小さかった。また、水塊は海面高度のコンターに沿って移動していた。ただし、海上風が強い時には、海上風の影響を強く受け、コンター上の移動経路から大きくずれた。

概要 （英文）

The iron (Fe) fertilization experiment in the western North Pacific was carried out using SF6 to trace the Fe-fertilized water mass. A solution of Fe and SF6 tracer was released into the mixed layer over a 8 x 8 km area. The fertilized patch was traced during 12 days by on-board SF6 analysis. A Lagrangian frame of reference was maintained by the use of a drogued GPS buoy released at the center of the patch to reduce the advection effect. Contouring of the patch was achieved by a natural neighbor interpolation method in NCAR Command Language (NCL). Seven contoured patches were achieved by SF6 concentration from Day1 to Day12. The patch area increased from 64 to 254 km2 from Day 0 to Day 9. The area of SF6 patch at Day12 was smaller than Day 9 due to the loss of SF6 by air-sea gas exchange. Horizontal diffusivity was determined by the change of SF6 concentration. The horizontal diffusivity was about 4.9 x 101 m2s-1 from Day0 to Day12. It was five times larger than the one at the Subarctic Pacific Iron Experiment for Ecosystem Dynamics Study (SEEDS). The effect of the loss by air-sea gas exchange was not excluded in this calculation because the effect of the loss for this estimation is quite small. Larger horizontal diffusivity and deeper mixed layer depth in SEEDS II were disadvantages to keep Fe high concentration than SEEDS. The patch moved south-westward along the contour of sea surface height (SSH) of the clockwise mesoscale eddy before Day 4. The strong westward wind from Day4 to Day5 dragged the patch across the contour of SSH. The patch moved southward to the trough of SSH from Day5 to Day12.

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