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Ooki atsushi

Faculty of Fisheries Sciences　Marine Bioresource and Environmental Science　Marine Environmental ScienceProfessor
Arctic Research CenterProfessor

1973年埼玉県出身。
海洋環境を調べる研究をしている。実習船や研究船で野外観測し、実験室にて分析する仕事である。北海道大学水産学部では、海洋生物科学科の教員として主に化学系の授業を受け持っている。


現在の主な研究テーマは、海洋植物が放出する有機ハロゲンガスの分布に関する研究である。最近は、マコンブ有機物の分解特性を調べている。


2006年頃までは、大気中の黄砂粒子の動態や海水への溶け具合、大気中粒子の水溶性イオン成分に挙動に関する研究を行っていた。とくに、粒子の粒径分布の特徴を解析するのが好きである。最近は、大気中粒子の仕事はしていないが、大気中オゾンと海水の反応で生成されるヨウ素化合物の研究も（学生任せで）やっている。

2019年度より、北海道大学の「バランスドオーシャン事業」（https://repun-app.fish.hokudai.ac.jp/）に携わっている。海の分野のオンライン教材を集積して、北大の学生や一般に提供するものである。LASBOS（Learning And Study by Balance de Ocean System）から、オンライン教材を公開している。かなりのコンテンツ数になってきた。SDGsとの関係を記述して、SDGsマッピングの機能を持たせるようにしている。SDGsを軸にして、教育や大学広報にも力を入れている。SDGsの授業では、学生グループ（チーム藻場）が藻場の大事さを訴えていた。これに触発されて、以下、大型藻類の研究に取り組み始めた。

2022年度より、函館市と北大院水産との共同プロジェクト、函館マリンカルチャープロジェクトにて、サーモン養殖とマコンブ養殖の環境調査を始めている。マコンブ養殖に関係して、マコンブのブルーカーボン効果を調べている。研究を始めたところ、明らかにしなくてはならないことが山ほどあることがわかった。これに真面目に取り組もう。流行りのブルーカーボンに便乗するわけではない。ブルーカーボン研究の問題点が見えてきたから、これを正しい方向に導きたいからである。

これまで大気、海水、堆積物と色々な研究テーマに取り組んできて、今は、サーモンやコンブである。目の前にある楽しいテーマがあれば、何でもよい。色々なリンクが見えてくるのが楽しいのである。

趣味は、函館にてゴーヤと椎茸を栽培すること。初夏（7月）の函館は涼しく、北海道の中でもゴーヤ栽培に不向きな場所である。函館の６－７月は親潮の影響で、平均気温が札幌より１℃ほど低い。この１℃の差がゴーヤには致命的である。函館では、ポットで発芽させ、6月中は毎晩家の中に入れ、7月はビニールチューブで育て、８月に大きく成育、9月にようやく収穫できる。2020年には、毎日6本、3か月間、ゴーヤを収穫した。大学内で、同僚教員や学生にゴーヤを配るのに忙しい。（一度でも、「ゴーヤ美味しい」と口を滑らせると、毎週のようにゴーヤが届けられるようになるので要注意）

当研究室では、海の研究をしたい学生を募集しています。研究室HPを見てください。
北大水産学部HPからリンクしています。

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士（理学）, 東京大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • VOC
  • ハロカーボン
  • ブロモホルム
  • 揮発性有機化合物
  • 臭化メチル
  • 海洋起源
  • 揮発性有機ハロゲン化合物
  • 海洋植物プランクトン
  • ジブロモメタン
  • 海洋大気
  • 混合層
  • 植物プランクトン
  • 大気観測
  • 塩化メチル
  • 生成メカニズム
  • ヨウ化メチル
  • 海洋観測
Research Field
  • Environmental Science/Agriculture Science, Environmental dynamic analysis
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2023 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Fisheries Sciences, Professor, Japan
  • Apr. 2011 - Mar. 2023
    Hokkaido University, 水産科学研究科(研究院), 准教授
  • Sep. 2006 - Mar. 2011
    National Institute for Environmental Studies, NIES PostDoc Fellow
  • Apr. 2006 - Sep. 2006
    北海道区水産研究所, 支援研究員
  • Apr. 2003 - Mar. 2006
    Hokkaido University, Faculty of Environmental Earth Science, JSPS PD
Educational Background
  • Apr. 2000 - Mar. 2003, The University of Tokyo, 理学系研究科, 地球惑星科学専攻博士課程
  • Apr. 1997 - Mar. 1999, Tokyo University of Science, Graduate School of Science, 物理学専攻修士課程
  • Apr. 1993 - Mar. 1997, Tokyo University of Science, 理学部, 物理学科

Research activity information

■ Papers
  • Winter Nutrient Dynamics in Funka Bay, Japan: A Multi-Year Observation Study
    Tianchang Cui; Hiroto Abe; Tetsuya Takatsu; Kenshi Kuma; Yoshihiko Kamei; Naoto Kobayashi; Takahiro Iida; Atsushi Ooki
    Oceans, 7, 3, 46, 46, MDPI AG, 02 Jun. 2026
    Scientific journal, We investigated the autumn-to-winter evolution of water-mass structure and nutrient concentrations in Funka Bay, southwestern Hokkaido, Japan, from October to February (2012–2019). Hydrographic and biogeochemical profiles show a recurrent seasonal transition from strongly stratified conditions in October, with low surface nutrients and bottom enrichment, to increasingly homogeneous distributions by mid-winter as vertical mixing intensifies. Depth-averaged nutrient concentrations generally decreased from October to December and increased from December to February, except during December 2015–February 2016. To assess whether February nutrient levels can be explained by Oyashio supply alone, we calculated February nutrient concentrations using a two-endmember mixing model (Oyashio endmember and December Funka Bay water) with an additional regeneration term that assumes nutrients consumed during the October–December autumn bloom were fully regenerated during December–February and redistributed by winter mixing. Under this framework, the expected February concentrations agreed with observations in all winters except 2015, when observed nutrients were lower than expected nutrients, consistent with additional biological drawdown after the early onset of the bloom by late February. These results indicate that the pre-bloom winter nutrient environment in Funka Bay is shaped by variable Oyashio intrusion superimposed on seasonal mixing and internal regeneration processes.
  • Technical note: Development of an extraction protocol and colorimetric analysis for alginate in marine sediment
    Sota Nakazato; Takashi Kawahara; Reiji Ichii; Shingo Akita; Akira Inoue; Masaki Fujita; Hideyuki Kurihara; Mitsuhiro Nakaya; Atsushi Ooki
    Biogeosciences, 23, 8, 2747, 2759, Copernicus GmbH, 21 Apr. 2026, [Peer-reviewed], [Last author]
    Scientific journal, Abstract. In this study, we developed a novel extraction method for alginate, a major organic component derived from brown algae, in marine sediments and evaluated its applicability for quantitative analysis. Alginate analytical methods have been established in food chemistry: we modified these techniques to apply them to marine sediments, which are characterized by the cation composition (e.g., Ca, Mg, Fe) and humic substance-like high-molecular-weight organic compounds. By modifying the protocol through the addition of EDTA-2Na and the omission of ethanol precipitation, we improved the extraction efficiency of alginate from marine sediments, as demonstrated by spike recovery tests where recoveries of Na+-Alg significantly increased from 38.7 % with the conventional method to 64.7 %–82.6 %. Enzymatic degradation tests using alginate lyase confirmed that a portion of the extracted uronic acids from marine sediments (at least 34 %) was derived from alginate, verifying its presence in the natural samples. Using this modified method, alginate contents in sediment samples from coastal waters around Hokkaido, Japan, were quantified as 6.11–26.0 mg m−2 in Funka Bay, 39.0–41.3 mg m−2 in Hakodate Bay, 11.8–14.7 mg m−2 off Cape Esan, and 58.3–74.1 mg m−2 off Muroran. However, these values may be overestimated due to the presence of other uronic acids; therefore, they should be interpreted with caution rather than being directly equated with absolute alginate content.
  • Application of satellite remote sensing data for predicting the occurrence of hypoxia at the seabed: a case study in Funka Bay, Japan
    Hiroto Abe; Akihiro Sasaki; Hiroji Onishi; Atsushi Ooki; Tetsuya Takatsu; Takahiro Iida; Naoto Kobayashi; Keiichiro Sakaoka; Tsubasa Chujo; Soya Sakuma; Shintaro Ohno
    International Journal of Remote Sensing, 1, 22, Informa UK Limited, 09 Jan. 2026, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Tritium and 137Cs levels in marine fishes and in their host seawater around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant from 2021 to 2024
    Hyoe Takata; Toshihiro Wada; Hikaru Miura; Yoshifumi Wakiyama; Takuya Niida; Keiri Imai; Atsushi Ooki
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RADIOACTIVITY, 289, Oct. 2025, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Seasonal and Interannual Variations (2019–2023) in the Zooplankton Community and Its Size Composition in Funka Bay, Southwestern Hokkaido
    Haochen Zhang; Atsushi Ooki; Tetsuya Takatsu; Atsushi Yamaguchi
    Oceans, 6, 3, 49, 49, MDPI AG, 04 Aug. 2025, [Peer-reviewed]
    Scientific journal, Funka Bay, located in southwest Hokkaido, is a vital fishing area with a shallow depth of less than 100 m. Seasonal flows of the Oyashio and Tsugaru Warm Current affect the marine environment, leading to significant changes in zooplankton communities, yet limited information is available on these variations. This study used ZooScan imaging to analyze seasonal and interannual changes in zooplankton abundance, biovolume, community structure, and size composition from 2019 to 2023. Water temperature was low in March–April and high in September–November, with chlorophyll a peaks occurring from February to April. Notable taxa such as Thaliacea, Noctiluca, and cladocerans were more common in the latter half of the year. Interannual variations included a decline in large cold-water copepods, Eucalanus bungii and Neocalanus spp., which were abundant in 2019 but decreased by 2023. Zooplankton abundance and biovolume showed synchronized seasonal changes, correlating with shifts in the Normalized Biovolume Size Spectra (NBSS) index, which measures size composition. Cluster analysis identified eight zooplankton communities, with Community A dominant from July to December across all years, while Community D was prevalent in early 2019 but was replaced in subsequent years. Community E emerged from March to April in 2021–2023. In 2019, large cold-water copepods were dominant, but from 2020 to 2023, appendicularians became the dominant group during the March–April period. The decline in large copepods is likely linked to marine heat waves, influencing yearly zooplankton community changes.
  • Quantitative evaluation of <i>Karenia</i> cells using FlowCam: Applying to its distribution in Hidaka Bay, southern Hokkaido, northern Japan during autumn 2022
    Hikaru Kubo; Takahiro Iida; Keiri Imai; Atsushi Ooki; Kohei Matsuno
    Plankton and Benthos Research, 20, 1, 1, 11, The Plankton Society of Japan/The Japanese Association of Benthology, 28 Feb. 2025, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Multi-month prediction of summertime hypoxia occurrence in the bottom of Funka Bay, Japan, with a focus on the wintertime surface heat flux
    Chihiro Miki; Hiroto Abe; Hiroji Onishi; Atsushi Ooki; Tetsuya Takatsu
    Journal of Marine Systems, 104035, 104035, Elsevier BV, Dec. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Tracing Sediment‐Affected Water Masses From Coastal Areas to Offshore Oceans Using In Situ Sensing of Fluorescent Organic Matter
    Youhei Yamashita; Toshiyuki Takekuma; Makoto Tajiri; Joji Oida; Shigeho Kakehi; Atsushi Ooki; Toru Hirawake
    Journal of Geophysical Research: Oceans, Jul. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Significant nutrient consumption in the dark subsurface layer during a diatom bloom: a case study on Funka Bay, Hokkaido, Japan
    Sachi Umezawa; Manami Tozawa; Yuichi Nosaka; Daiki Nomura; Hiroji Onishi; Hiroto Abe; Tetsuya Takatsu; Atsushi Ooki
    Biogeosciences, 20, 2, 421, 438, Copernicus GmbH, 27 Jan. 2023, [Peer-reviewed], [Last author, Corresponding author], [International Magazine]
    English, Scientific journal, Abstract. We conducted repetitive observations in Funka Bay,Hokkaido, Japan, on 15 February, 4 and 15 March, and 14 April 2019. Thediatom spring bloom peaked on 4 March and started declining on 15 March.Funka Bay winter water remained below 30 m depth, which was below thesurface mixed-layer and dark-layer depth (0.1 % of the surface photosynthetically active radiation, PAR, depth) on 4and 15 March. In the subsurface layer at depths of 30–50 m, concentrationsof NO3-, PO43-, and Si(OH)4 decreased by halfbetween these dates, even in the dark. Incubation experiments using thediatom Thalassiosira nordenskioeldii showed that this diatom could consume added nutrients in the dark atsubstantial rates after pre-culturing to deplete nutrients. Incubationexperiments using natural seawater collected in the growing phase of the bloom on 8 March 2022 also showed that nutrient-depleted phytoplankton could consumeadded nutrients in the dark. We excluded three physicalprocess – water mixing, diffusive transport, and subduction – as possible mainreasons for the decrease in nutrients in the subsurface layer. We concludethat the nutrient reduction in the subsurface layer (30–50 m) between 4 and15 March 2019 could be explained by nutrient consumption by diatoms in the dark in thatlayer.
  • Intrusion of Coastal Oyashio water to Funka Bay and Tsugaru Strait occasionally disturbed by Kuroshio-originating warm core ring
    H. Abe; Y. Yahiro; T. Hasegawa; T. Hirawake; H. Onishi; A. Ooki; T. Takatsu; K. Sasaki; M. Wakita; H. Kaneko; S. Watanabe; T. Tanaka; T. Okunishi; S. Ohno; S. Hashizume
    Journal of Oceanography, Springer Science and Business Media LLC, 09 Jan. 2023, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Seasonal changes in taxonomic, size composition, and Normalised Biomass Size Spectra (NBSS) of mesozooplankton communities in the Funka Bay, southwestern Hokkaido: Insights from ZooScan analysis
    Takumi Teraoka; Kanako Amei; Yutaka Fukai; Kohei Matsuno; Hiroji Onishi; Atsushi Ooki; Tetsuya Takatsu; Atsushi Yamaguchi
    Plankton and Benthos Research, 17, 4, 369, 382, The Plankton Society of Japan/The Japanese Association of Benthology, 30 Nov. 2022, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Marine sediment as a likely source of methyl and ethyl iodides in subpolar and polar seas
    Atsushi Ooki; Keita Minamikawa; Fanxing Meng; Naoya Miyashita; Toru Hirawake; Hiromichi Ueno; Yuichi Nosaka; Tetsuya Takatsu
    Communications Earth & Environment, 3, 1, Springer Science and Business Media LLC, 12 Aug. 2022, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author], [International Magazine]
    Scientific journal, Abstract

    The surface ocean is an important source of longer-lived volatile organic iodine compounds, such as methyl and ethyl iodide. However, their production in deep waters is poorly constrained. Here, we combine shipborne seawater and sediment core analyses to investigate the temporal and vertical distribution of methyl and ethyl iodide concentrations in the Bering and Chukchi Seas in July 2017 and 2018, and Funka Bay, Japan, between March 2018 and December 2019. We find the highest methyl and ethyl iodide concentrations in sediment porewaters and at the sediment surface. In Funka Bay, concentrations in the sediment and bottom waters strongly increased following the spring bloom and subsequent settling of phytodetritus to the seafloor. Dark incubation experiments suggest that diatom aggregates are a source of methyl and ethyl iodide to the ambient water. Our findings suggest that phytodetritus at the seafloor is a potential source of volatile organic iodine compounds to the water column in polar and subpolar coastal oceans.
  • Positive effect of filtration additives for increasing environmental DNA detections in summer and winter oceanic waters
    Hyojin Ahn; Yusuke Asano; Shota Suzuki; Atsushi Ooki
    Environmental DNA, 4, 3, 661, 673, Wiley, May 2022, [Peer-reviewed], [Last author]
    English, Scientific journal
  • Nutrient consumption by diatoms in the dark subsurface layer of Funka Bay, Hokkaido, Japan
    Sachi Umezawa; Manami Tozawa; Yuichi Nosaka; Daiki Nomura; Hiroji Onishi; Hiroto Abe; Tetsuya Takatsu; Atsushi Ooki
    Copernicus GmbH, 06 Jan. 2022, [Peer-reviewed]
    Abstract. We conducted time-series observations in Funka Bay, Hokkaido, Japan, from 15 February to 14 April 2019. The diatom spring bloom peaked on 4 March and started declining on 15 March. Funka Bay winter water remained below 30-m depth, which was below the surface mixed-layer and dark-zone depths on both dates. At depths of 30–50 m, concentrations of NO3–, PO43–, and Si(OH)4 decreased by half between these dates even in darkness. Incubation experiments using the diatom Thalassiosira nordenskioeldii showed that this diatom could consume nutrients in darkness at substantial rates. We conclude that the nutrient reduction in the subsurface layer (30–50 m) could be explained by dark consumption by diatoms that had been growing in the surface waters and then sank to the subsurface layer. We believe that this is the first study to present observational evidence for the consumption of the main nutrients by diatoms in the dark subsurface layer during the spring bloom. Nutrient consumption in this layer might have a substantial influence on the primary production during and after the spring bloom.
  • Isoprene production in the water column and sediment in Funka Bay, Hokkaido, Japan
    Atsushi Ooki; Naoya Miyashita; Sachi Umezawa; Manami Tozawa; Yuichi Nosaka; Daiki Nomura; Hiroji Onishi; Hiroto Abe; Tetsuya Takatsu
    GEOCHEMICAL JOURNAL, 56, 5, 142, 150, Geochemical Society of Japan, 2022, [Lead author, Corresponding author]
    Scientific journal, 北海道噴火湾で時系列（2, 3, 4, 5, 6, 8月）に海洋観測をしたところ、初春（3月）は暗闇の亜表層でイソプレン濃度が上昇した。暗所で植物プランクトンがイソプレンを放出したことが考えられた。春（4月）は光が十分届いている亜表層で上昇、夏場（5～8月）も亜表層で上昇した。これらは、植物プランクトンの光合成に伴いイソプレンが発生したと考えられた。一方、海底直上の水でもイソプレン濃度の上昇がみられたこと、海洋堆積物表層でもイソプレン濃度が著しく上昇することを発見した。海洋植物プランクトンの細胞が分解するとき（もしくは、暗所に生きた状態で留まるとき）にも、イソプレンが放出されることを明らかにした。堆積物中のイソプレンを測定した世界で初めての研究である。
  • Atmosphere-sea ice-ocean interaction study in Saroma-ko Lagoon, Hokkaido, Japan 2021
    Daiki NOMURA; Hiroki IKAWA; Yusuke KAWAGUCHI; Naoya KANNA; Tatsuya KAWAKAMI; Yuichi NOSAKA; Sachi UMEZAWA; Manami TOZAWA; Takahito HORIKAWA; Reishi SAHASHI; Taichi NOSHIRO; Ibuki KABA; Makoto OZAKI; Fumiyoshi KONDO; Keisuke ONO; Itsuka S. YABE; Eun Yae SON; Takahiro TOYODA; Sohiko KAMEYAMA; Changqing WANG; Hajime OBATA; Atsushi OOKI; Hiromichi UENO; Akihide KASAI
    Bulletin of Glaciological Research, 40, 1, 17, Japanese Society of Snow and Ice, 2022, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Water mass distribution in the northern Bering and southern Chukchi seas using light absorption of chromophoric dissolved organic matter
    Toru Hirawake; Joji Oida; Youhei Yamashita; Hisatomo Waga; Hiroto Abe; Jun Nishioka; Daiki Nomura; Hiromichi Ueno; Atsushi Ooki
    Progress in Oceanography, 197, 102641, 102641, Elsevier BV, Sep. 2021, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Formation of dense shelf water associated with sea ice freezing in the Gulf of Anadyr estimated with oxygen isotopic ratios
    Daiki Nomura; Hiroto Abe; Toru Hirawake; Atsushi Ooki; Youhei Yamashita; Aiko Murayama; Kazuya Ono; Jun Nishioka
    PROGRESS IN OCEANOGRAPHY, 196, Aug. 2021, [Peer-reviewed]
    English
  • Observations of anticyclonic eddies in the western subarctic North Pacific
    Ryo Dobashi; Hiromichi Ueno; Yuki Okada; Takahiro Tanaka; Jun Nishioka; Toru Hirawake; Atsushi Ooki; Sachihiko Itoh; Daisuke Hasegawa; Yoshikazu Sasai; Hideharu Sasaki; Ichiro Yasuda
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 77, 2, 229, 242, Apr. 2021, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Response of Arctic biodiversity and ecosystem to environmental changes: Findings from the ArCS project
    Toru Hirawake; Masaki Uchida; Hiroto Abe; Irene D. Alabia; Tamotsu Hoshino; Shota Masumoto; Akira S. Mori; Jun Nishioka; Bungo Nishizawa; Atsushi Ooki; Akinori Takahashi; Yukiko Tanabe; Motoaki Tojo; Masaharu Tsuji; Hiromichi Ueno; Hisatomo Waga; Yuuki Y. Watanabe; Atsushi Yamaguchi; Youhei Yamashita
    POLAR SCIENCE, 27, Mar. 2021, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Between-year comparison of interactions between environmental parameters and various plankton stocks in the northern Bering Sea during the summers of 2017 and 2018
    Atsushi Yamaguchi; Fumihiko Kimura; Yuri Fukai; Yoshiyuki Abe; Kohei Matsuno; Atsushi Ooki; Toru Hirawake
    POLAR SCIENCE, 27, Mar. 2021, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Using under-ice hyperspectral transmittance to determine land-fast sea-ice algal biomass in Saroma-ko Lagoon, Hokkaido, Japan
    Pat Wongpan; Daiki Nomura; Takenobu Toyota; Tomonori Tanikawa; Klaus M. Meiners; Tomomi Ishino; Tetsuya P. Tamura; Manami Tozawa; Yuichi Nosaka; Toru Hirawake; Atsushi Ooki; Shigeru Aoki
    ANNALS OF GLACIOLOGY, 61, 83, 454, 463, Dec. 2020, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Stratification in the northern Bering Sea in early summer of 2017 and 2018
    Hiromichi Ueno; Mizuki Komatsu; Zhaoqianyi Ji; Ryo Dobashi; Miaki Muramatsu; Hiroto Abe; Keiri Imai; Atsushi Ooki; Toru Hirawake
    DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 181, Dec. 2020, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Saroma-ko Lagoon Observations for sea ice Physico-chemistry and Ecosystems 2019 (SLOPE2019)
    Daiki NOMURA; Pat WONGPAN; Takenobu TOYOTA; Tomonori TANIKAWA; Yusuke KAWAGUCHI; Takashi ONO; Tomomi ISHINO; Manami TOZAWA; Tetsuya P. TAMURA; Itsuka S. YABE; Eun Yae SON; Frederic VIVIER; Antonio LOURENCO; Marion LEBRUN; Yuichi NOSAKA; Toru HIRAWAKE; Atsushi OOKI; Shigeru AOKI; Brent ELSE; Francois FRIPIAT; Jun INOUE; Martin VANCOPPENOLLE
    Bulletin of Glaciological Research, 38, 0, 1, 12, Japanese Society of Snow and Ice, 2020, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Effects of glacier and sea ice melting on the biogeochemical cycles of the surface water in the Arctic Ocean
    Daiki Nomura; Naoya Kanna; Atsushi Ooki
    Chikyukagaku (Geochemistry), Jan. 2020, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Biogeochemistry of bromine and organic sulfur compounds in the Arctic region
    Sohiko Kameyama; Atsushi Ooki; Daiki Nomura
    Chikyukagaku (Geochemistry), Jan. 2020, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Preface to Geochemistry of the Arctic
    Atsushi Ooki; Sohiko Kameyama
    Chikyukagaku (Geochemistry), 53, Jan. 2020, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Isoprene production in seawater of Funka Bay, Hokkaido, Japan
    Atsushi Ooki; Ryuta Shida; Masashi Otsu; Hiroji Onishi; Naoto Kobayashi; Takahiro Iida; Daiki Nomura; Kota Suzuki; Hideyoshi Yamaoka; Tetsuya Takatsu
    Journal of Oceanography, 75, 6, 485, 501, Springer Science and Business Media LLC, Dec. 2019, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Characterization of the Water Masses in the Shelf Region of the Bering and Chukchi Seas With Fluorescent Organic Matter
    Youhei Yamashita; Yuki Yagi; Hiromichi Ueno; Atsushi Ooki; Toru Hirawake
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 124, 11, 7545, 7556, Nov. 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Annual and seasonal changes in the assemblage of planktonic copepods and appendicularians in Funka Bay before and after intrusion of Coastal Oyashio Water
    Hideyoshi Yamaoka; Tetsuya Takatsu; Kota Suzuki; Naoto Kobayashi; Atsushi Ooki; Mitsuhiro Nakaya
    Fisheries Science, Sep. 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Sediment-Associated Phytoplankton Release From the Seafloor in Response to Wind-Induced Barotropic Currents in the Bering Strait
    Abe, Hiroto; Sampei, Makoto; Hirawake, Toru; Waga, Hisatomo; Nishino, Shigeto; Ooki, Atsushi
    FRONTIERS IN MARINE SCIENCE, 6, Mar. 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Production of Dibromomethane and Changes in the Bacterial Community in Bromoform-Enriched Seawater
    Takafumi Kataoka; Atsushi Ooki; Daiki Nomura
    Microbes and Environments, 34, 2, 215, 218, Japanese Society of Microbial Ecology, 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Upward transport of iron at the west shelf edge–slope of the Okinawa Trough in the East China Sea
    Ryohei Sasayama; Nanako Hioki; Yuichiroh Morita; Yutaka Isoda; Keiri Imai; Atsushi Ooki; Kenshi Kuma
    Journal of Oceanography, 74, 4, 1, 13, 16 Feb. 2018, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Subarctic wintertime dissolved iron speciation driven by thermal constraints on Fe(II) oxidation, dissolved organic matter and stream reach
    Yuichiroh Morita; Kei Yamagata; Atsuki Oota; Atsushi Ooki; Yutaka Isoda; Kenshi Kuma
    GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA, 215, 33, 50, Oct. 2017, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Seasonal variation of volatile organic iodine compounds in the water column of Funka Bay, Hokkaido, Japan
    Yusaku Shimizu; Atsushi Ooki; Hiroji Onishi; Tetsuya Takatsu; Seiji Tanaka; Yuta Inagaki; Kota Suzuki; Naoto Kobayashi; Yoshihiko Kamei; Kenshi Kuma
    JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY, 74, 2, 205, 225, Jun. 2017, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Time-series observation of volatile organobromine compounds and isoprene in the Funka bay
    Ootsu Masashi; Ooki Atsushi; Nomura Daiki
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 64, 230, 230, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2017
    Japanese,

  • Transport of trace metals (Mn, Fe, Ni, Zn and Cd) in the western Arctic Ocean (Chukchi Sea and Canada Basin) in late summer 2012
    Yoshiko Kondo; Hajime. Obata; Nanako Hioki; Atsushi Ooki; Shigeto Nishino; Takashi Kikuchi; Kenshi Kuma
    DEEP-SEA RESEARCH PART I-OCEANOGRAPHIC RESEARCH PAPERS, 116, 236, 252, Oct. 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • The conservative behavior of dissolved organic carbon in surface waters of the southern Chukchi Sea, Arctic Ocean, during early summer
    Kazuki Tanaka; Nobuyuki Takesue; Jun Nishioka; Yoshiko Kondo; Atsushi Ooki; Kenshi Kuma; Toru Hirawake; Youhei Yamashita
    SCIENTIFIC REPORTS, 6, Sep. 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Concentration maxima of volatile organic iodine compounds in the bottom layer water and the cold, dense water over the Chukchi Sea in the western Arctic Ocean: a possibility of production related to the degradation of organic matter
    A. Ooki; S. Kawasaki; K. Kuma; S. Nishino; T. Kikuchi
    BIOGEOSCIENCES, 13, 1, 133, 145, 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Regeneration dynamics of iron and nutrients from bay sediment into bottom water of Funka Bay, Japan
    Nanako Hioki; Kenshi Kuma; Yuichiroh Morita; Daichi Miura; Atsushi Ooki; Seiji Tanaka; Hiroji Onishi; Tetsuya Takatsu; Naoto Kobayashi; Yoshihiko Kamei
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 71, 6, 703, 714, Dec. 2015, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • A global-scale map of isoprene and volatile organic iodine in surface seawater of the Arctic, Northwest Pacific, Indian, and Southern Oceans
    Atsushi Ooki; Daiki Nomura; Shigeto Nishino; Takashi Kikuchi; Yoko Yokouchi
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 120, 6, 4108, 4128, Jun. 2015, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Production and sea-to-air flux of organic iodine gases associated with degradation of organic matter after diatom bloom in coastal sea area
    Shimizu Yusaku; Ooki Atsushi; Kuma Kenshi; Onishi Hiroji; Kamei Yoshihiko; Kobayashi Naoto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 62, 89, 89, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2015
    Japanese, CH2I2、C2H5Iなど揮発性有機ヨウ素化合物（volatile organoiodine compound:VOI）は、海から大気へヨウ素を供給するキャリアーとして機能する。本研究では、VOIと生物生産性や有機物分解との関係を調べるために、北海道噴火湾で2012年3月から2014年12月の隔月に海水を採取し、海水中VOI濃度をパージ＆トラップ-ガスクロマトグラフ-質量分析法で測定した。
    春季植物プランクトンブルーム終了後の5月以降にVOI濃度は急激に増加し始め、6月から7月に年間ピークに達した。ピーク深度はVOI成分により異なった。このようなピーク深度の違いは、生成メカニズムの違いを示しており、こうした海水中VOIの生成メカニズムの違いは、大気への放出特性にも反映されると考えられる。
  • Laterally spreading iron, humic-like dissolved organic matter and nutrients in cold, dense subsurface water of the Arctic Ocean
    Nanako Hioki; Kenshi Kuma; Yuichirou Morita; Ryouhei Sasayama; Atsushi Ooki; Yoshiko Kondo; Hajime Obata; Jun Nishioka; Youhei Yamashita; Shigeto Nishino; Takashi Kikuchi; Michio Aoyama
    SCIENTIFIC REPORTS, 4, Oct. 2014, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Time series observation of volatile organoiodide compounds in Funka Bay, Hokkaido
    Shimizu Yusaku; Ooki Atsuhi; Kuma Kenshi; Oonishi Hiroji; Kamei Yoshihiko; Kobayashi Naoto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 61, 202, 202, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2014
    Japanese, CH2I2などの海水中の揮発性有機ヨウ素化合物(Volatile organoiodine compound；VOI)は、海洋から大気へのヨウ素の主なキャリアーとして知られるが、生成過程などは明らかになっていない。本研究では、VOIと生物生産性や有機物分解との関係を明らかにするため、VOIと生物化学パラメータのモニタリングを行った。北海道噴火湾にて、VOI（CH2I2、CH3I、CH2ClI）濃度や、生物科学パラメータの定点測定を、2012年3月から2014年6月まで行った。春季の植物プランクトンブルームが終焉し、植物プランクトンが老化、死滅する時期に、VOIが多量に生成されることがわかった。CH2I2増分が2013年は2012年の半分であったことより、VOI生成量には経年差がみられた。
  • Disitribution of hydrogen peroxide in the Arctic Ocean
    Kondo Yoshiko; Obata Hajime; Ooki Atsushi; Yamashita Youhei; Nishioka Jun; Kuma Kenshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 61, 199, 199, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2014
    Japanese, 過酸化水素は、大気中ではその酸性度を高める物質として、海水中では微量金属の酸化還元反応や溶存有機物の循環および微生物群集の生物生産に影響を与える因子として重要な物質である。海水中の過酸化水素のソースとシンクは光化学反応や生物活動と密接に関わるためその挙動は動的で一様ではない。これまで、海洋における過酸化水素の分布は外洋域・沿岸域様々な海域で報告されているが、北極海におけるデータは限られている。本発表では、これまでの海洋における過酸化水素の分布動態に関するレビューを含め、GRENE北極海研究プロジェクト（http://www.nipr.ac.jp/grene/）の一環として2013年夏期に実施された北海道大学練習船おしょろ丸航海で得られた北極海（チャクチ海）における過酸化水素の分布について紹介する。
  • Biogeochemical study using icebreaker for sea ice and polar oceans
    Nomura Daiki; Nishioka Jun; Kawai Michiyo; Ooki Atsushi; Tamura Takeshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 61, 132, 132, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2014
    Japanese, 我が国におけるこれまでの海氷研究は、主に物理過程を明らかにすることに主眼が置かれ、海氷の物理的動態を実測や衛星観測、モデリングから明らかにする研究が精力的に進められてきた。一方で、海氷に関わる化学過程や生物過程に関しては、これまで十分な研究が展開されていなかった。海氷の生成が生み出す独特の海洋循環を介して、他海域の物質循環にまで多大な影響を与えているシステムの存在が指摘されており、これらのシステムを理解するためには、海氷の存在する時期から消失していくまでの詳細な時系列観測、ポリニヤにおける海氷の生成が起こっている現場での観測が欠かせない。また、地球規模で起こっている環境変動を理解するためには、通年観測する必要があり、海洋研究プラットフォームを生物地球化学分野で最大限活用すると同時に、厳冬期でも観測が続けられる本格的な観測研究用の砕氷船が欠かせないだろう。
  • 地球環境の化学 海洋から大気へ放出される揮発性有機ハロゲン化合物の特徴―気液平衡器‐自動大気濃縮‐GC‐MS法による連続測定システムの開発と応用―
    大木淳之
    化学工業, 64, 7, 516, 523, 小峰工業出版, Jul. 2013
    Japanese
  • Seasonal variations of bromoform distribution in the Funka Bay
    Atsushi Ooki; Kazuji Miwa; Hiroji Onishi; Yoshihiko Kamei; Naoto Kobayashi; Kenshi Kuma
    Bunseki Kagaku, 62, 12, 1071, 1078, 2013, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Bromoform concentrations in slush-layer water in Antarctic fast ice
    Daiki Nomura; Atsushi Ooki; Daisuke Simizu; Mitsuo Fukuchi
    ANTARCTIC SCIENCE, 23, 6, 623, 628, Dec. 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Dichloromethane in the Indian Ocean: Evidence for in-situ production in seawater
    Atsushi Ooki; Yoko Yokouchi
    MARINE CHEMISTRY, 124, 1-4, 119, 124, Mar. 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Diurnal and seasonal variations of iodocarbons (CH2ClI, CH2I2, CH3I, and C2H5I) in the marine atmosphere
    Yoko Yokouchi; Takuya Saito; Atsushi Ooki; Hitoshi Mukai
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES, 116, Mar. 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Comprehensive source apportionment of volatile organic compounds using observational data, two receptor models, and an emission inventory in Tokyo metropolitan area
    Y. Morino; T. Ohara; Y. Yokouchi; A. Ooki
    Journal of Geophysical Research Atmospheres, 116, 2, 2010JD014762, Blackwell Publishing Ltd, 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Determination of Henry's law constant of halocarbons in seawater and analysis of sea-to-air flux of iodoethane (C2H5I) in the Indian and Southern oceans based on partial pressure measurements
    Atsushi Ooki; Yoko Yokouchi
    GEOCHEMICAL JOURNAL, 45, 6, E1, E7, 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Sea to air flux of iodinated halocarbons in NW Pacific and Indian oceans
    OOKI Atsushi; Yokouchi Yoko
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 58, 270, 270, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2011
    2008年1月～2010年6月に北光丸(HK08-1)、白鳳丸(KH-08-2、KH-09-5、KH-10-1)、淡青丸(KT-09-5)で北西太平洋と南北インド洋で揮発性の有機ヨウ素化合物のフラックス測定を行った。夏季の亜寒帯・亜熱帯はCH3IのフラックスがCH2ClIの10倍以上に達した。いっぽう、春季ブルーム域、秋～冬季の亜熱帯・亜寒帯域ではCH2ClIの寄与が大きくなる傾向が見られた。海水中のCH2ClIは紫外線で分解するので、夏場の表層では濃度が低下する。それに伴い、亜表層にはCH2ClIの濃度極大が形成される。冬場の鉛直混合により亜表層に蓄積されたCH2ClIが表層にもたらされて、大気に放出されることが推測された。
  • High-resolution measurement of multiple volatile organic compounds dissolved in seawater using equilibrator inlet-proton transfer reaction-mass spectrometry (EI-PTR-MS)
    Sohiko Kameyama; Hiroshi Tanimoto; Satoshi Inomata; Urumu Tsunogai; Atsushi Ooki; Shigenobu Takeda; Hajime Obata; Atsushi Tsuda; Mitsuo Uematsu
    MARINE CHEMISTRY, 122, 1-4, 59, 73, Oct. 2010, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Distributions of short-lived iodocarbons and biogenic trace gases in the open ocean and atmosphere in the western North Pacific
    M. K. Kurihara; M. Kimura; Y. Iwamoto; Y. Narita; A. Ooki; Y. J. Eum; A. Tsuda; K. Suzuki; Y. Tani; Y. Yokouchi; M. Uematsu; S. Hashimoto
    Marine Chemistry, 118, 3-4, 156, 170, 28 Feb. 2010, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Methyl halides in surface seawater and marine boundary layer of the northwest Pacific
    Atsushi Ooki; Atsushi Tsuda; Sohiko Kameyama; Shigenobu Takeda; Sachihiko Itoh; Toshio Suga; Hirofumi Tazoe; Ayako Okubo; Yoko Yokouchi
    Journal of Geophysical Research: Oceans, 115, 10, Blackwell Publishing Ltd, 2010, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Equilibrator Inlet-Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry (EI-PTR-MS) for Sensitive, High-Resolution Measurement of Dimethyl Sulfide Dissolved in Seawater
    Sohiko Kameyama; Hiroshi Tanimoto; Satoshi Inomata; Urumu Tsunogai; Atsushi Ooki; Yoko Yokouchi; Shigenobu Takeda; Hajime Obata; Mitsuo Uematsu
    ANALYTICAL CHEMISTRY, 81, 21, 9021, 9026, Nov. 2009, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Size dependence of iron solubility of Asian mineral dust particles
    Atsushi Ooki; Jun Nishioka; Tsuneo Ono; Shinichiro Noriki
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES, 114, Feb. 2009, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Measurements of brominated halocarbons in the mixed water region of NW-Pacific
    Ooki Atsushi; Yokouchi Yoko
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 56, 325, 325, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2009
    2008～2009年（冬、春、夏）に北西太平洋の親潮-黒潮混合域で大気と海水中の臭素系ハロカーボン分圧の測定を行った。１月に北海道沿岸で海水中のブロモホルム分圧が上昇したのは大型藻類に由来すると考えられる。春季ブルーム時期の５月は外洋域で海水中の分圧が比較的高く、これは植物プランクトンに由来すると考えられる。また、５月は海水に比べて大気中のブロモホルム分圧の方が高かった。表面海水中のブロモホルム分圧の高い海洋上を大気が長距離輸送された結果と考えられる。
  • Development of a silicone membrane tube equilibrator for measuring partial pressures of volatile organic compounds in natural water
    Atsushi Ooki; Yoko Yokouchi
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 42, 15, 5706, 5711, Aug. 2008, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Characteristics of halogenated volatile organic compounds in the sub-arctic western North Pacific
    Ooki Atsushi; Yokouchi Yoko
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 55, 313, 313, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 2008
    大気中の揮発性有機化合物（VOC）は主要な反応性微量気体であり、様々な大気化学反応にかかわっている。大気中で長寿命（＞0.5年）と短寿命（＜0.5年）のハロカーボンは成層圏と対流圏（及び下部成層圏）のオゾンを破壊することがいわれている。短寿命ハロカーボンの多くは海洋の大型藻類や植物プランクトンが主要起源であること、長寿命ハロカーボンのうち塩化メチルと臭化メチルについては陸上や海洋の生物が生成・消滅過程に関与していることが考えられている。本研究では、西部北太平洋亜寒帯におけるハロカーボンの動態とフラックスの特徴を明らかにするため、大気と表面海水中のハロカーボン分圧を連続測定した。表層海水中のハロカーボンを４グループに分け、それらの動態を特徴付けることができた。
  • Size-resolved sulfate and ammonium measurements in marine boundary layer over the North and South Pacific
    Atsushi Ooki; Mitsuo Uematsu; Shinichiro Noriki
    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 41, 1, 81, 91, Jan. 2007, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Chemical interactions between mineral dust particles and acid gases during Asian dust events
    Atsushi Ooki; Mitsuo Uematsu
    Journal of Geophysical Research D: Atmospheres, 110, 3, 1, 13, 16 Feb. 2005, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Chemical Compositions of Marine Aerosols Measured during ACE-Asia Cruise of R/V Mirai
    NAGAO Ippei; UYAMA Yukiko; OHKI Atsushi; UEMATSU Mitsuo
    Earozoru Kenkyu, 19, 2, 122, 127, Japan Association of Aerosol Science and Technology, 2004, [Peer-reviewed]
    Japanese, In order to study the chemical composition of marine aerosol and an impact caused by the primary production in spring season, aerosol sampling and measurement of dimethylsulfide (DMS) concentration were carried out on board of R/V Mirai during MR01-K02 cruise from May 14 to 28 2001.
    Based on the relationship between in-situ seawater DMS concentration and chlorophyll-a (CHL-a) estimated from satellite, amount of DMS emitted from the sea surface is estimated along the way of air parcel.
    MSA concentration observed on May 25 and 27 was about 2∼3 times higher than the average MSA concentration of this cruise. This enhancement is supposed to be due to a large amount of DMS supplied from high CHL-a area during an air parcel transport.
    Besides, nss-Ca2+ concentration between May 18 and 20 was about 3∼4 times higher than the average concentration of this cruise. Trajectory analysis and other approaches such as analysis of physical properties of aerosols in this period showed that Kosa particles were observed in the atmospheric marine boundary layer.
    An influence of Kosa particles on the marine production and succeeding sulfur emission should be explored.
  • The increase of biogenic sulfate aerosol and particle number in marine atmosphere over the northwestern North Pacific
    A Ooki; K Miura; M Uematsu
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 59, 6, 799, 807, Dec. 2003, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Chemical characteristics of atmospheric aerosols over the western North Pacific region(Abstract of doctoral thesis)
    Ooki Atsushi
    地球化学, 37, 3, 155, 155, 日本地球化学会, Aug. 2003
    Japanese, Scientific journal
  • Aerosol size distribution during sea fog and its scavenge process of chemical substances over the northwestern North Pacific.
    SASAKAWA M; OOKI A
    J Geophys Res, 108, D3, AAC13.1-AAC13.9, Feb. 2003, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Sources of sodium in atmospheric fine particles
    A Ooki; M Uematsu; K Miura; S Nakae
    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 36, 27, 4367, 4374, Sep. 2002, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Chemical assessment of oceanic and terrestrial sulfur in the marine boundary layer over the northern North Pacific during summer
    K Aranami; S Watanabe; S Tsunogai; A Ohki; K Miura; H Kojima
    JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY, 41, 1, 49, 66, Jan. 2002, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
■ Other Activities and Achievements
■ Lectures, oral presentations, etc.
■ Syllabus
  • 海洋生物資源科学特別実習Ⅰ, 2024年, 修士課程, 水産科学院
  • 海洋環境科学特論Ⅰ, 2024年, 修士課程, 水産科学院
  • 海洋生物資源科学特別実習Ⅱ, 2024年, 修士課程, 水産科学院
  • 海洋環境科学特論Ⅱ, 2024年, 修士課程, 水産科学院
  • 水産科学特別実習Ⅰ, 2024年, 修士課程, 水産科学院
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 海洋生物地球化学, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 健康と社会, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 分析化学, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 洋上実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 水産科学英語Ⅱ, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 化学海洋学, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 分析化学, 2024年, 学士課程, 水産学部
  • 海洋生物科学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 水産学部
■ Affiliated academic society
  • THE JAPAN SOCIETY FOR ANALYTICAL CHEMISTRY
  • GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
  • THE OCEANOGRAPHIC SOCIETY OF JAPAN
■ Works
■ Research Themes
  • 海の暗い所で珪藻が栄養塩を消費する事実－生存戦略の仮説を提唱－
    科学研究費助成事業
    Jun. 2022 - Mar. 2025
    大木 淳之; 野坂 裕一; 亀山 宗彦; 野村 大樹
    北海道噴火湾で珪藻が大増殖する春先に、有光層の直下（無光層）にて、海水中の栄養塩が減る現象が捉えられた。北海道噴火湾の珪藻ブルーム時に採取した海水に栄養塩を添加したところ、暗所でも栄養塩が急速に消費されることがわかった。有光層で栄養不足に陥った珪藻が無光層に沈降して、無光層に豊富にある栄養塩を吸収することが考えられた。珪藻ブルームで見られるタラシオシラ・ノルデンスキオルディの無菌培養株を培地で増殖させ、培地中の栄養塩が枯渇したのを確認してから、栄養塩（硝酸イオン、リン酸イオン、ケイ酸）を添加、暗所に移す暗所培養実験を行った。すると、暗所に置いてから３日ほどで、硝酸イオン、リン酸イオン、ケイ酸が枯渇した。暗所にて、珪藻が栄養塩を吸収することが確認された。同様の実験にて、過剰量の栄養塩を添加したところ、硝酸イオンとリン酸イオンの暗所での取り込みは数日で終わった。しかし、ケイ酸については暗所での培養期間中（１１日間）、取り込みが続いた。暗所で栄養塩を吸収させた後、再び明所に置いて増殖する能力があるかを確かめた。１１日間暗所に置いた後では、増殖を確認することができなかった。暗所に置いた時点で、栄養塩枯渇のため死滅しつつあった可能性、暗所で吸収した栄養塩では再増殖に使えない可能性が考えられた。珪藻が浮力を保つ方法として、透明細胞外重合粒子（TEP）を放出することを想定している。自然海水中および培養海水中のTEP濃度を測定する手法を確立した。
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 22K19838
  • 海氷表面に見られる有機臭素ガスの高濃度現象―低温化学反応チャンバー実験による検証
    科学研究費助成事業
    Apr. 2020 - Mar. 2023
    野村 大樹; 薮下 彰啓; 山下 洋平; 大木 淳之
    高緯度海域に分布する海氷は、地球規模の気候変動を制御する要因として大きな役割を担っている。従来、海氷は、物質循環の観点において大気と海洋間の「障壁」として認識されてきた。しかし、実際、海氷表面では、結氷による濃縮効果によって溶存物質が高濃度化し、大気に対して放出源になることが予想される。ただ、極域の厳しい環境での観測の難しさにより、海氷表面での「低温化学」に関する反応機構の解明に至っていない。本研究では、自然界で起こる結氷現象を室内でのチャンバー実験で再現し、有機臭素ガス、特にブロモホルムに関して、海氷表面での化学反応機構・大気への放出過程を明らかにすることが目的である。本課題は、極域大気中オゾン濃度の急激な減少を招く有機臭素ガスの発生源が特定されていないことから設定した。本研究で提唱する海氷表面でのブロモホルム生成は、有機臭素ガスの大気への新たな発生源の提案となり、長年謎とされてきた大気中オゾン消失現象の原因解明に一石を投じることとなる。しかし、これまでの応募者らによる観測事実と低温環境での化学反応の新たな知見により、反応仮説を提唱するに至ったが、反応機構は検証されていない。そこで本年度は、チャンバー実験を実施し、本研究の解明に向けてのデータの採取を行った。具体的には、購入したチャンバーを利用した化学反応実験、また、室内での結氷および積雪を再現し、ブロモホルム生成に関する室内実験を実施した。また、これまでの観測データの解析を実施した。これらの解析を実施することにより、当初の目的に向けて順調に研究が進んでいる状況にある。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20H04345
  • Iodine cycle in coastal environment- chemical speciation affected by decomposition of organic matter decomposition-
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2016 - Mar. 2021
    Ooki Atsushi
    We have found the increase of iodoethane concentrations in the bottom water of the Funka Bay, Hokkaido, Japan, 1 month after the spring diatom bloom. We made a hypothesis that volatile organic compounds are produced from ocean sediment, and carried out ocean sediment observation in the Funka Bay and Bering and Chukchi Seas.
    From the repetitive observation in the Funka Bay, we found drastic increase of iodoethane in the surface of the sediment on sea floor during the spring diatom bloom. And we carried out dark incubation using diatom aggregate collected by plankton net during the bloom. The incubation experiment results showed that the diatom aggregate produced iodoethane 3 days after the start of the experiment. Another incubation using sterile diatom culture also showed the same results.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 16H02929
  • Observations of ocean fine structures with scales between submeso-scale and turbulence using the three-dimensional current and turbidity observation system
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2016 - Mar. 2019
    Nakamura Tomohiro; OOKI Atsushi; SHIMODA Chikara
    Three-dimensional fine structures with scales smaller than O (1 km) are closely related to mixing, which is a fundamental process in the oceans. However, such structures are not well understood due to the lack of observation methods. In this study, we have made successful observations of three-dimensional structures of transitional processes from a breaking of large-amplitude internal waves to turbulence, using the three-dimensional current and turbidity observation system we developed.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 16K05549
  • Structure of surface mixed layer analyzed by temporal change of vertical distribution of photodegradable organic iodine gases
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2016 - Mar. 2018
    大木 淳之
    H28年度に実施した海洋観測にて、北太平洋亜寒帯循環域で海洋表面から水深300mの海水を鉛直的に採取し光分解性を有する有機ガス濃度を測定した。さらに、分光放射照度と鉛直拡散係数の測定を行った。H29年度には、光分解性を有する有機ヨウ素ガス種（ジヨードメタンとクロロヨードメタン）の鉛直プロファイルを再現するモデル（光分解と光生成、鉛直輸送、微生物による正味の生成を考慮）を構築した。ジヨードメタンのモデル結果では、微生物による生成に対して、表層混合層内での光分解が卓越するため、混合層内の濃度がモデル開始から数時間内にゼロに収束してしまった。混合層内でのジヨードメタンの濃度を実測値に保つには、日中のみ、ジヨードメタンの光分解を補償するだけの未知の生成過程が存在しなくてはならない。つまり、ジヨードメタンが光分解すると同時に、その減少分を補うだけ光生成していることが示唆された。H29年度の研究では、ジヨードメタンの光生成過程を調べる実験も行ったが、その実験的証拠を得るには至らなかった。そこで、ジヨードメタンの濃度を保つメカニズムは不明のままとして、その濃度が定常状態に保たれていることを仮定し、クロロヨードメタンの鉛直分布モデルを構築した。クロロヨードメタンモデルにおいては、ジヨードメタンの光分解に起因するクロロヨードメタンの光生成の項を加えた（過去の知見を引用）。クロロヨードメタンの光生成項を加えないと、ジヨードメタンと同様に表層での光分解が卓越して表層水中の濃度が速やかにゼロに収束してしまったが、光生成項を加えると実際の濃度をよく再現するモデル結果が得られた。クロロヨードメタンの鉛直プロファイルは、光生成と光分解、鉛直混合により決まることが明らかとなった。これにより、クロロヨードメタンの濃度、光生成と光分解を得れば、鉛直混合を読み解く道筋をつけることができた。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Hokkaido University, 16H01586
  • 海氷融解による生態系の変化が物質循環に与える影響ー豪州砕氷船による国際南極観測ー
    科学研究費助成事業
    Apr. 2015 - Mar. 2018
    飯田 高大; 田村 岳史; 茂木 正人; 大木 淳之; 野村 大樹
    本研究では、南極海の氷縁域において、海洋生態系と化学物質循環を総合的に観測するプロジェクトを立ち上げ、豪州が代表の砕氷船を用いた国際共同観測に参画する。近年、南極の季節海氷域における生態系変動が化学物質循環のパターンを変え、地球環境変化に大きな影響を及ぼす可能性が指摘されている。しかし、南極域へのアクセスは気象・海況条件が厳しいため現地観測データは乏しく、その影響を評価するにはほど遠い。そこで、地球温暖化の影響が顕著に表れつつある季節海氷域に特化して、海氷融解の物理環境変化がもたらす植物・動物プランクトン群集の変動を解析し、生態系変動により引き起こされる化学物質循環の変化を明らかにし、全球規模での環境応答を予測する。本年度（平成27年度）は、これまで我々が海氷観測のプラットフォーム及び観測サイトとして利用してきた巡視船そうやとサロマ湖において、以下の予備的調査観測を実施した。また、海洋生態系における海氷の役割を解明する目的で、東京海洋大学海鷹丸を用いて南極海季節海氷域において海洋観測を実施した。
    1. 巡視船そうや航海観測: オホーツク海の海氷監視にあたる巡視船そうやに乗船し、外洋域の海氷を採取した。海氷中の化学成分、植物及び動物プランクトンの種類同定用サンプルを採取した。現在、分析・解析を実施している。
    2. サロマ湖現地観測: 南極海の海氷上での海氷採取作業等を想定し、掘削機器の動作試験と取扱法の習熟、海氷サンプルの採取を行った。オーストリアから訪問した共同研究者とともに本観測を実施した。
    3. 南極海での海洋観測：東京海洋大学海鷹丸で、平成28年1月に南極海の南緯60度から65度、東経110度付近において海洋観測を実施した。観測項目は各種ネットによるプランクトン・魚類の採集、海氷の採取、水温・塩分である。現在、分析・解析を実施している。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 15H05116
  • Spatila-temporal distribution of monohalomethane in the N Pacific
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2012 - Mar. 2016
    Ooki Atsushi
    Monohalomethanes (chloromethane, bromomethane, and iodomethane) are the dominant organic halogen compounds in the atmosphere. Ocean is an important source of monohalomethane. Spatial-temporal distributions of monohalomethane were measured in the NW Pacific and estern Arctic Ocean. Over the continental shelf of the Chukchi Sea in the Arctic Ocean, the concentration maxima of 3 monohalomethanes were found in the bottom layer water, in which bottom sediment, denitrification would occur owing to a large amount of settling organic particle. In the Funka-Bay, Hokkaido, Japan, concentration maxima of bromomethane and chloromethane were found in the subsurface layer in June when decompositions of organic material proceed. Phytoplankton culture experiment showed that productions of monohalomethane were found in the senescence stage after the exponential growth. It is considered that monohalomethane production in seawater is associated with cell senescence and degradation of organic matter.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (A), Hokkaido University, 24681001
  • High concentration of brominated halocarbons in the mixed water region of the northwest Pacific
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2011
    OOKI Atsushi; YOKOUCHI Yoko
    High concentrations of brominated halocarbons(CH_3Br, CH_2Br_2, CHBr_3) were found in the mixed water region of the northwest Pacific(42-44°N, 145-160°E). Obvious concentration maximum of the halocarbons were found in the subsurface layer of the southern mixed water(30°N), while the uniform vertical distributions were found in the subarctic water(45°N) from surface to subsurface layer. The horizontal-vertical distribution of brominated halocarbons would be determined from mixed layer formation process, air-sea gas exchange, and phytoplankton production of halocarbons.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 22710018
  • A study on the production and emission of marine-derived volatile halocarbons
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2006 - 2010
    YOKOUCHI Yoko; HASHIMOTO Shinya; ITOH Nobuya; OOKI Atsushi
    We conducted systematic measurements of marine-derived halocarbons in the air and in the ocean. Full picture of methyl halides distribution in north-west Pacific and Indian Ocean was obtained from the shipboard measurements. We also found that the strains of cryptophytes and cyanobacteria produced halocarobons during decline phase, and that the in vivo biogenic emission of methyl iodide from marine microalgae was dependent on S-adenosyl-L-methionine (SAM) halide ion/thiol methyl transferase (HTMT) reaction.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, National Institute for Environmental Studies, 18067012
  • 大気中人為起源物質による鉱物粒子の変質過程と海洋環境へ与える影響に関する研究
    科学研究費助成事業
    2003 - 2005
    大木 淳之
    大気から地表面へ沈着する鉱物粒子の粒径分布と粒径別鉱物粒子の鉄溶出率を測定した。大気エアロゾルを海水に抽出して鉄溶出率を測定する手法を確立し、人為起源エアロゾルの鉄溶出率を測定した。
    1.粒径別鉱物粒子の鉄溶出率
    2001年3月11日に大規模な黄砂現象を北海道札幌市で観測した。大気境界層上部に位置する手稲山頂で積雪中の黄砂粒子を集めた。黄砂粒子を沈降法で12.大気エアロゾルを容器内で攪拌して鉄を抽出するには、(1)溶出した無機鉄が容器壁面へ吸着すること、(2)不溶性粒子が容器壁面へ吸着すること、の両方の吸着損失がある。両者を区別することは原理的に不可能である。インライン式で連続抽出する方法を採用し、両吸着損失の問題を解決した。直径47mm、孔径0.1〓mのヌクレポアフィルターで大気エアロゾルを捕集し、そのフィルターを鉄溶出用のインラインフィルターホルダーにセットする。ペリスターポンプで溶媒をフィルターに滴下・抽出した。ポリエチレン製の容器内に抽出液を回収しpH1酸性で安定化させた後、原子吸光光度計で溶出した鉄量を測定した。黄砂の影響がほとんどない冬季は鉄溶出率が数十%に達した。これは人為起源エアロゾルの鉄溶出率が高いことが影響している。本研究で開発した方法を応用すれば、黄砂粒子と大気中酸性気体の反応が鉄溶出率の変化に及ぼす効果、黄砂粒子が雲過程を経た場合の変化、などを調べることが可能である。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 03J09603