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Nishioka Jun

Institute of Low Temperature Science Pan-Okhotsk Research CenterProfessor
Arctic Research CenterProfessor
Institute for the Promotion of Business-Regional CollaborationProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(水産科学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 90371533
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • オホーツク海
  • 北太平洋
  • 化学海洋学
  • Chemical Oceanography
Research Field
  • Environmental Science/Agriculture Science, Environmental dynamic analysis
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2022 - Present
    北海道大学 低温科学研究所 附属環オホーツク観測研究センター, センター長
  • Dec. 2021 - Present
    Hokkaido University, Institute of Low Temperature Science Pan-Okhotsk Research Center, Professor
  • Jun. 2005 - Nov. 2021
    Hokkaido University, Institute of Low Temperature Science Pan-Okhotsk Research Center, 准教授
  • Apr. 1995 - May 2005
    財)電力中央研究所
Educational Background
  • Apr. 1993 - Mar. 1995, 北海道大学大学院水産学研究科水産化学専攻博士前期課程
Committee Memberships
  • Jan. 2024 - Present
    GEOTRACES SSC co-chair, Co-chair
  • Oct. 2021 - Present
    日本学術会議 IMBeR小委員会, ー
  • Oct. 2017 - Present
    GEOTRACES, Dara management committee, Society
  • Oct. 2017 - Present
    日本学術会議, IIOE-2小委員会委員, Society
  • Oct. 2017 - Present
    日本学術会議 SOLAS小委員会, 委員
  • Apr. 2017 - Present
    日本海洋学会, 評議員, Society
  • Jan. 2017 - Present
    SCOR, FeMIP associate member, Society
  • Oct. 2014 - Present
    日本学術会議, GEOTRACES小委員会, Society
  • Apr. 2021 - Mar. 2023
    日本海洋学会論文賞選考委員会, -
  • Feb. 2017 - Dec. 2022
    Surface Ocean Lower atmosphere study (SOLAS), Scientific Steering Committee, Society
  • Dec. 2013 - Mar. 2021
    日本海洋学会, Journal of Oceanography 編集委員, Society
  • Apr. 2018 - Sep. 2020
    日本学術会議, 特任連携会員, Society
  • Oct. 2017 - Sep. 2020
    日本学術会議, SOLAS小委員会 委員長, Society
  • Apr. 2017 - Mar. 2019
    日本海洋学会, 論文賞選考委員, Society
  • Apr. 2016 - Mar. 2017
    日本海洋学会, 論文賞選考委員 (会長推薦枠), Society
  • Apr. 2015 - Mar. 2017
    日本海洋学会, 日本海洋学会評議員, Society
  • Apr. 2013 - Mar. 2016
    東京大学大気海洋研究所, 研究船運航部会委員, Society
  • Apr. 2013 - Mar. 2015
    日本海洋学会, 論文賞選考委員, Society
  • 2011 - 2015
    SCOR working group, Biogeochemical Exchange Processes at the Sea-Ice Interfaces (BEPSII) Associte member, Society
  • 2007 - 2010
    PICES, WG22 member, Society
  • 2005 - 2007
    PICES, IFEP Advisory Panel, Society
Position History
  • 低温科学研究所附属環オホーツク観測研究センター長, 2022年4月1日 - 2024年3月31日
  • 低温科学研究所附属環オホーツク観測研究センター長, 2024年4月1日 - 2026年3月31日

Research activity information

■ Awards
  • Feb. 2025, 北海道大学, 令和6年度教育研究総長表彰
  • Sep. 2024, 2024年度日本海洋学会, 2024年度日本海洋学会賞
    北西太平洋および縁辺海における鉄の輸送と生物生産との関わりの解明
    西岡 純
  • Apr. 2023, 文部科学省, 令和5年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞(研究部門)
    北太平洋の生物生産を支える鉄分の供給過程に関する研究
    西岡 純
  • 2016, 北海道大学, 北海道大学研究総長賞・奨励賞
    西岡 純
  • 2015, 北海道大学, 北海道大学研究総長賞・奨励賞
    西岡 純
  • 2014, 北海道大学, 北海道大学研究総長賞・奨励賞
    西岡 純
  • Apr. 2005, 日本海洋学会, 岡田賞
    西岡 純
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 化学海洋学特論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 海洋生物地球化学特論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 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
  • 環境と人間, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 環境と人間, 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Affiliated academic society
  • 日本地球化学会
  • 日本海洋学会
  • American Society of Limnoligy and Oceanography
  • American Geophysical Union
  • PICES IFEP Advisory Panel
■ Research Themes
  • Impact of basal melting of ice shelf and marine heat wave on iron supply and phytoplankton communities in the Southern Ocean
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2029
    平譯 享; 西岡 純; 高尾 信太郎; 吉田 和広; 真壁 竜介
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), National Institute of Polar Research, 24H00758
  • Research promotion for Macroscale Coastal Oceanography
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
    16 Jun. 2022 - 31 Mar. 2027
    羽角 博康; 伊藤 幸彦; 杉本 亮; 黒田 寛; 松村 義正; 西岡 純; 郭 新宇; 纐纈 慎也; 山崎 大; 安田 一郎; 小畑 元; 田中 潔; 平譯 享; 中田 聡史; 西川 悠
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), The University of Tokyo, 22H05200
  • Material exchange between coastal area and the subarctic North Pacific and biological production
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
    16 Jun. 2022 - 31 Mar. 2027
    西岡 純; 小畑 元; 平譯 享; 安田 一郎; 山下 洋平
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), Hokkaido University, 22H05205
  • Study of the internal cycles of trace metals in the western North Pacific by using ship observation and modeling
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2026
    小畑 元; 則末 和宏; 岡 顕; 西岡 純
    海水中の鉄をはじめとするいくつかの微量金属元素は植物プランクトンにとっての必須栄養素であり、その循環プロセスは海洋の一次生産にも影響を及ぼす。本研究では、親潮・黒潮の生態系を維持するためのメカニズムの一つとして、海水中の微量金属元素の生物地球化学的循環を研究する。本年度は、国際GEOTRACES計画の一環として、2023年6月に白鳳丸KH-23-2次研究航海を西部北太平洋において実施した。昨年度実施できなかった北太平洋亜寒帯域において鉛直採水を行った。繊維索ケーブルにCTD多重採水システムを接続し、クリーン洗浄したニスキン-X採水器を24本搭載した。 採取した溶存態用試料はクリーンエリアで加圧濾過し、酸添加して保存した。一方、全可溶態用試料は未濾過のまま酸添加した。懸濁粒子試料も採取し、冷凍保存した。海水試料中の溶存態微量金属元素については、キレート樹脂カラムで濃縮・分離を行い、高分解能誘導結合プラズマ質量分析計により測定を行っている。さらに、懸濁粒子試料についても測定を行い、その鉛直分布を明らかにした。本年度は、同じ方法により過去にサンプリングしたベンガル湾東部の海水中の微量金属元素(鉄・銅・亜鉛・マンガン・カドミウム・鉛)を分析した。ベンガル湾東部におけるこれらの元素の鉛直断面分布を明らかにすることに成功した。特にベンガル湾の沿岸域および縁辺海に複数の鉄の供給源が存在していることが示された。一方、海水中の微量金属元素の生物地球化学循環の数値モデル化についても検討を行った。西部ベーリング海などの縁辺海から供給される亜鉛について、その影響を定量的に議論した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), The University of Tokyo, 23K24982
  • Study of the internal cycles of trace metals in the western North Pacific by using ship observation and modeling
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2026
    小畑 元; 則末 和宏; 岡 顕; 西岡 純
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), The University of Tokyo, 22H03728
  • Formation of water nutritional property including iron and silicate at the termination of global ocean conveyor belt
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    Jul. 2021 - Mar. 2026
    西岡 純
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (S), Hokkaido University, 21H05056
  • Global redistribution of heat, salt and materials induced by sea-ice processes
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    Aug. 2020 - Mar. 2025
    大島 慶一郎; 深町 康; 西岡 純; 二橋 創平; 三谷 曜子; 木村 詞明
    高海氷生産域であるフラジルアイス域を検知できるマイクロ波放射計AMSRのアルゴリズムを開発し、南大洋全域で初めてフラジルアイス域のマッピングを行った。フラジルアイス域を検知できたことで、今まで過小評価されていた沿岸ポリニヤでの海氷生産量をより高精度で見積もることができ、従来のアルゴリズムより、20-50%高い海氷生産量が示された。30年あまり継続してあるマイクロ波放射計SSM/I-SSMISデータに対し、薄氷タイプを識別することでより高精度の薄氷厚が推定できるアルゴリズムを開発した。南大洋をベースに開発したこのアルゴリズムは北極海でも適用可能であることも示され、全球に汎用性のあるアルゴリズムであることが示された。この開発により、長期間での全球での沿岸ポリニヤの海氷生産量の見積もりに道が開けた。プロファイリングフロートの溶存酸素量の変動から、初めてオホーツク海の広範囲で正味の生物生産量(純群集生産量)を見積もることに成功し、春の植物プランクトンの大増殖(春季ブルーム)は海氷融解によってもたらされていることを定量的指標をもって明らかにした。さらに、海氷融解時に放出される物質(鉄分)がブルームを誘起していることを示唆し、海氷による物質輸送の重要性を示した。観測としては、2021年3月に小型砕氷船ガリンコ号を傭船し、海氷サンプリングや氷縁での観測を実施し、海氷による物質輸送の観測研究に着手した。この他、CTDタグを購入し、データ通信用のアルゴスシステムに登録するなど、アザラシ、トドによるバイオロギング観測を行う準備を整えた。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (S), Hokkaido University, 20H05707
  • Chemical properties of North Pacific intermediate water and its impact to biological production
    Grants-in-Aid for Scientific Research Challenging Research (Exploratory)
    Jul. 2020 - Mar. 2022
    Nishioka Jun
    The results obtained from this study clearly show that the Sub-Antarctic intermediate water becomes an area where Fe and Silicic acid are insufficient to support the growth of diatoms in the surface layer, while the North Pacific intermediate water is a Si-rich water mass and the supply of Fe is relatively high in its western part (NPIE-W), which also supports the production of diatoms in the surface layer. The results of the study indicated the need for a quantitative evaluation of the entire material circulation system, including the marginal seas in the North Pacific.
    Japan Society for the Promotion of Science, Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 20K21838
  • 海氷融解水を介した極域-亜寒帯域海洋の生物地球化学的リンケージの解明
    基盤研究(A)
    Apr. 2017 - Mar. 2021
    西岡 純
    科学研究費, Principal investigator, Competitive research funding
  • ポリニヤを起点とする熱塩/物質循環
    基盤研究(A)
    Apr. 2017 - Mar. 2020
    大島慶一郎
    科研費補助金, Competitive research funding
  • カムチャツカ半島の淡水供給が制御する環オホーツク陸海結合システム
    基盤研究(A)
    Apr. 2017 - Mar. 2020
    三寺史夫
    科研費補助金, Competitive research funding
  • 海洋混合学の創設:物質循環・気候・生態系をつなぐ統合的理解の推進
    新学術領域研究(研究領域提案型)
    Jun. 2015 - Mar. 2020
    安田一郎
    科研費補助金, Competitive research funding
  • オホーツク海・ベーリング海における混合と物質循環の解明
    新学術領域研究(研究領域提案型)
    Jun. 2015 - Mar. 2020
    西岡 純
    科研費補助金, Principal investigator, Competitive research funding
  • Disosolved iron transport process and its mechanism driven by sea ice formation and melting in polar oceans
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2019
    Nakanowatari Takuya; Mitsudera Humio; Nakamura Tomoyuki; Uchimoto Keisuke; Nishioka Jun; Watanabe Eiji
    By using an ice-ocean coupled model with an biogeochemical model, the transport process of dissolved iron and its variability in the subarctic North Pacific including the Sea of Okhotsk were investigated. Seasonal to interannual variability of dissolved iron and macro nutrient concentration in the Oyashio and northwestern subarctic North Pacific is controlled by the wind-driven transport from the Okhotsk Sea and the Bering Sea as well as the local transport from the subsurface layer due to winter convection. Such lateral transport process has an essential role on the determination of primary production in the subarctic North Pacific. On the other hand, the impact of sea ice formation and melting process on the primary production is limited to the Sea of Okhotsk.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 16K21586
  • Nanoparticulate metal sulfides and their importance of stability of trace metals in oxygenated seawater
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Nakayama Noriko; OBATA Hajime; NISHIOKA Jun
    Concentrations of acid volatile sulfides (AVS) as metal sulfides were studied over the submarine hydrothermal fields with an emphasis on the stability and preservation of trace metal. These studies find several important aspects of metal sulfide nanoparticles. Dissolved metal sulfide originating from hydrothermal vents contributes to a large portion of the observed high dissolved total sulfide concentration even in the surface water, indicating that metal-sulfide complex is quite stable in preventing its rapid removal from the water column by metal precipitation and/or oxidation in an oxic environment.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 15K00516
  • 表層と中層を繋ぐ北太平洋の子午面循環:その三次元構造と変動メカニズムの新たな描像
    基盤研究(A)
    Apr. 2014 - Mar. 2017
    三寺 史夫
    科研費補助金, Competitive research funding
  • 北太平洋HNLC海域形成過程の解明
    基盤研究(B)
    Apr. 2014 - Mar. 2017
    西岡 純
    科研費補助金, Principal investigator, Competitive research funding
  • オホーツク海太平洋交換流・混合と太平洋深層構造観測研究
    基盤研究(A)
    Apr. 2013 - Mar. 2016
    安田一郎
    科研費補助金, Competitive research funding
  • 海氷融解過程を考慮した極域海洋像の構築
    新学術領域研究(公募研究)
    Apr. 2013 - Mar. 2015
    西岡 純
    本課題では、海氷が栄養物質の循環と植物プランクトン増殖にどのような役割を果たしているのかを、生物・化学的視点から明らかにする事を目的として取り組んだ。これまでの知見では、季節海氷域では春季に海氷が融けることで海洋表層に低温・低塩分水を供給し、密度成層を発達させ、植物プランクトンにとって光環境の整った安定な生息域を形成する点で、春季から夏季の植物プランクトンの増殖に大きな影響を与える事が指摘されていた。一方で、表層の低温・低塩分水の形成が、窒素・リン・ケイ素などの主要な栄養塩や、海水中で不足しがちな鉄分などの濃度にどのような影響を与え、植物プランクトン増殖に影響しているのかについては知見が不足していた。そこで我々は、海氷内に含まれる化学物質と、海氷融解水が表層の栄養物質環境に与える影響を調べるため、2013年夏季の北極海において、海氷をクリーンにサンプリングし、海氷の中に含まれる窒素・リン・ケイ素などの栄養塩や鉄分の分析を実施した。その結果、海氷には表層の海水にくらべて1-2オーダー以上高い濃度で鉄分が含まれていること、一方で主要な栄養塩は海氷結氷時に排出されて海氷内の濃度が著しく低いことが明らかとなった。さらに、北極海の氷縁域で海洋表面水のマッピングを実施し、アルカリ度と鉄分および栄養塩を測定することで、北極海表層の広範囲に海氷融解水由来の鉄分が供給されていて、主要な栄養塩である硝酸塩が消費されている様子を捉えることに成功した。河川水由来の鉄分供給の及ぶ範囲に比べ、海氷融解水由来の鉄分の及ぶ範囲は各段に大きいと考えられ、北極海季節海氷域だけでなく、海氷融解水の及ぶ範囲の植物プランクトン生態系に大きな影響を与えていることが示唆された。
    科研費補助金, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 25121501
  • 凍る海の豊な生態系を生み出す機構の解明
    理想の追求
    Apr. 2012 - Mar. 2015
    西岡 純
    キャノン財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • オホーツク海と北太平洋亜寒帯域をつなぐ熱塩/物質循環システムの実態解明
    基盤研究(S)
    Apr. 2010 - Mar. 2015
    若土 正曉
    科研費補助金, Competitive research funding
  • Development of clean technique for trace metal measurement method in the sea ice
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2011 - Mar. 2013
    NISHIOKA Jun; MATOBA Sumito
    We developed two clean analytical procedure for determining iron and aluminium concentrations in the sea ice. One is the method that removed contaminated outer layer of sea ice. The sea ice corer is collected by a lightweight filament tube with an aluminum cutting shoe and heat-treated steel cutting teeth. The outer layers of core were carefully removed using a ceramic knife to remove contaminated part during coring. The other method is comprised by ice meltar and in-line sampling and Fe analytical system. These method were applied to oridinary a sea ice collected from the Sea of Okhotsk.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 23651001
  • The feedback system of gas exchange in the ocean
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2010 - Mar. 2013
    WATANABE Yutaka; NISHIOKA Jun; SAKAOKA Keiichiro; YOSHIKAWA Hisayuki; MINAMI Hideki; ONO Tsuneo
    :In order to clarify how the nitrogen and carbon cycles in the ocean change spatiotemporally, we carried out the developments of the new estimations about these changes with a new sampling system. Applying the new estimations with the new sampling system to ocean observation, we had significant distributions of spatiotemporal distributions of nitrogen and carbon parameters in the North Pacific and the global ocean, indicating a possibility that we can obtain the detailed spatiotemporal distributions of change in ocean biogeochemical cycles.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, Competitive research funding, 22241001
  • Pivotal roles of sea ice on biogeochemical iron cycles in the Pan-Okhotsk area
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2010 - Mar. 2013
    NISHIOKA Jun
    Iron (Fe) data in the water column and in the sea ice which were collected during sea ice retreat season indicate that the ice melting processes supply substantial Fe to the surface of the water column. These results clearly indicate that the additional Fe input from melting sea ice could be biologically important. Variability in sea ice dynamics are likely to result in a varying supply of Fe to the southern part of the Sea of Okhotsk in early spring, and to contribute to changes in the timing of termination and community composition of the spring phytoplankton bloom, especially around the Kuril Islands.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 22310001
  • Direct observations of tidal mixing and studies on ocean/climate variability synchronized with 18.6-year period nodal tidal cycle
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2008 - Mar. 2013
    YASUDA Ichiro; HASUMI Hiroyasu; KOMATSU Kosei; NISHIOKA Jun; WATANABE Yutaka; NAKATSUKA Takeshi; ITOH Sachihiko; TATEBE Hiroaki; KATSUMATA Katsurou; NAKAMURA Tomohiro; HIROE Yutaka; OSAFUNE Satoshi; TANAKA Yuki; IKEYA Tohru; NISHIKAWA Haruka; TOMOSADA Akira
    Intense tide-induced turbulent mixing that reached deep ocean around the Kuril or Aleutian Straits was observationally evidenced. This strong vertical mixing affects marine ecosystem in the subarctic North Pacific through circulations of nutrients such as iron. Furthermore, observations and climate model experiments revealed that oceanic variations originated from the 18.6-year period modulation of the tidal mixing in those regions are amplified by air-sea interactions such as SST east of Japan and the Aleutian Low Pressure system and regulate bi-decadal climate and ocean variations.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (S), The University of Tokyo, Competitive research funding, 20221002
  • 海洋表層マッピングによる親潮域の鉄供給過程の評価
    特定領域研究 (公募研究)
    Apr. 2009 - Mar. 2011
    西岡 純
    親潮域の生物生産を支える鉄の供給過程を明らかにするために下記の研究を進めた。
    本年度は、これまでに実施してきた観測研究の結果に基づき、大気ダスト由来と海洋循環由来の鉄の供給過程が、親潮域・混合域の植物プランクトン増殖に対してどのような役割を果たしているのかについて、定量的・定性的に評価する事を試みた。また、それぞれの供給過程に関わる重要なプロセスやパラメータを抽出した。
    その結果、海洋内部の循環は、明瞭な季節的変動を駆動する供給過程であり、中層の循環によるオホーツク海からの高い鉄濃度水塊の移送、千島海峡の混合過程を介した鉄濃度の再分配、冬季の混合層発達による高鉄濃度水塊の表層への回帰などが重要なプロセスとして挙げられた。この海洋循環で供給されている鉄分は、毎年春季に起こる植物プランクトンのブルームを生み出すために利用されている。一方、大気ダスト経由の鉄は、冬季~春季にイベント的に供給されており、バックグランドにある海洋循環で決まる鉄濃度の周年変動に上乗せして、突発的に、また空間的には不均一に供給されるものであると推察された。表層鉄濃度の周年変動に影響を与えるレベルの供給量ではないが、年間に数回から十回程度、植物プランクトン増殖にインパクトを与えるレベルの鉄を供給するイベントが発生している可能性があることが分かった。以上の研究結果から、それぞれの鉄供給過程は、海洋の生物生産に対してそれぞれの役割を持ち、違った特徴の生態系の応答を導いていると考えられる。
    科研費補助金, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 21014001
  • Iron transformation and transportation in the Pan-Okhotsk region
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2007 - Mar. 2010
    NISHIOKA Jun
    We found extremely high concentrations of dissolved and particulate iron in the Okhotsk Sea Intermediate Water (OSIW) and the North Pacific Intermediate Water (NPIW), which are affected by water ventilation processes caused by sea ice formation in the north-western continental shelf region of the Sea of Okhotsk. We can estimate the amount of diss-Fe in the intermediate layer. The Fe flux section cross the Oyashio is as 3.1×10^5~6.3×10^5μmol Fe/m^2/yr. The estimated annual upward flux is 28.6μmol Fe/m^2/yr in this region. Our data suggests that the consideration of this source of iron is essential in our understanding of the spring biological production and biogeochemical cycles in the western subarctic Pacific.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (A), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 19681001
  • Iron behavior and sources regulating primary production in marginal seas (Bering Sea, Okhotsk Sea, Japan Sea)
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2006 - Mar. 2010
    KUMA Kenshi; SAITOH Seiichi; ISODA Yutaka; NAGAO Seiya; NAKATSUKA Takeshi; SUZUKI Koji; WATANABE yutaka; NISHIOKA Jun
    Surface mixed layer of the basin region in the Bering Sea is under a typical iron-deficient and nutrient-rich condition with low primary production because of low atmospheric iron input. However, phytoplankton bloom (Breen Belt) is observed at the shelf break region of the Southeastern Bering Sea for a long period in summer. It is suggested that the Green Belt is maintained by the supply of nutrient-rich basin water and iron-rich shelf deep water to the surface water of the shelf break. The tidal mixing in the straits of the Kuril Islands is an important role on supplying nutrient and iron to the surface water of the northwestern North Pacific Ocean and maintaining the high primary production in the Oyashio region. On the contrary, the surface mixed layer in the Japan Sea is characterized by low nutrient and high iron concentrations, resulting from high atmospheric iron input to nutrient-depleted surface water of the Japan Sea close to the Asian continent.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, Competitive research funding, 18201001
  • Geochemical ocean sections study focusing on trace elements and isotopes in the Indian Ocean and the Japan Sea (GEOTRACES Program)
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2007 - 2010
    GAMO Toshitaka; OBATA Hajime; AMAKAWA Hiroshi; SOHRIN Yoshiki; HASUMI Hiroyasu; OKAMURA Kei; ZHANG Jing; NAKAGUCHI Yuzuru; YAMADA Masatoshi; SHIRAIWA Yoshihiro; NORIKI Shinichiro; MINAMI Hideki; NISHIOKA Jun; SHITASHIMA Kiminori; KATO Yoshihisa; MINAGAWA Masao; MARUO Masahiro; OTOSAKA Shigeyoshi; NAKAYAMA Noriko; NAGAI Hisao; MURAYAMA Masafumi
    研究成果の概要(英文):As part of the international GEOTRACES (Global marine biogeochemical cycles of trace elements and their isotopes) program, we successfully conducted meridional research cruises in the Indian Ocean (from Arabian Sea to the Antarctic Ocean) and in the Japan Sea using the research vessel Hakuho Maru. We took clean seawater samples (total ~300 samples) for the measurement of GEOTRACES key paremeters(Fe,Al,Zn,Mn,Cd,Cu,δ^<15>N,δ^<13>C,^<230>Th,^<231>Pa, Pb isotopes,Nd isotopes), and their analyses are now ongoing in shorebased laboratories.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), The University of Tokyo, 19253006
  • 西部北太平洋亜寒帯域(親潮域)表層の鉄濃度の変動と大気ダスト供給量との関係
    特定領域研究 (公募研究)
    Apr. 2007 - Mar. 2009
    西岡 純
    本研究の目的は、大気ダスト経由の鉄供給が亜寒帯域表層の鉄濃度の変動にどのように寄与しているかを定量的に評価することである。研究期間内に次のI)〜III)の項目について研究を行った。I)親潮海域の定線観測(Aライン観測)において、表層鉄濃度の季節的変動を含めた時系列観測を継続して行った。II)実海域の海表層付近の大気ダスト中に含まれる鉄量の季節的な変化を観測するとともに、海水中で大気ダストから鉄がどの程度溶出してくるかを、室内実験および船上実験において検討した。III)IIのデータおよび、季節毎の親潮海域へのダストの沈着量を、Iで得られる表層鉄濃度の季節的な変動とともに解析することで、大気ダスト経由の鉄供給が亜寒帯域表層の鉄濃度の変動にどのように寄与しているかを定量的に評価した。
    これらの内容を含む本研究の結果より、当概海域の季節的な鉄濃度の変動とダストおよび海洋内循環の供給過程の寄与が明らかになってきた。親潮域表層の鉄濃度の季節的な変動は概ね次のように説明できる。親潮域では, 冬季の鉛直混合の活発な時期に下層から表層に供給され, 春季のブルーム期にほぼ枯渇するまで減少する主要栄養塩と同様のサイクルを示す。しかし, 各観測時の測点間のばらつきは明瞭であり, 冬季に詳細なマッピングを行った結果, 鉄濃度の変化は水塊の違い(混合層の発達過程の違い)にも支配されていることが分かってきた。これらの結果は, これまで考えられてきた大気経由の鉄供給に加えて, 冬季の混合過程, 水塊の水平移動, 亜表層の鉄循環などのプロセスが海洋表層の鉄濃度の変化を引き起こす重要な要因になっていることを示している。これらの結果は, 大気から海洋表層への鉄供給を評価するためには, まず海洋循環で決まる鉄濃度のバックグランド変動を把握した上で, 大気からのシグナルを抽出することが重要であることを示している。
    科研費補助金, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 19030002
  • Modeling of the Intermediate Circulation and Material Transferin the Pan-Okhotsk Region
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2006 - Mar. 2009
    EBUCHI Naoto; NAKATSUKA Takeshi; NISHIOKA Jun; MITSUDERA Humio; OHSHIMA Keiichirou; NAKAMURA Tomohiro
    オホーツク海および北西北太平洋親潮域の高い海洋生物生産性を支えている物質循環のメカニズムを,海洋中層(400~800m)の循環と鉄の輸送過程に注目して,現場観測と数値モデルによる研究を行った.その結果,オホーツク海北西大陸棚起源の鉄分が,海氷の生成とともに作られるオホーツク海中層水によって移送され,千島海峡で広い深度層に分配された後,西部北太平洋に送り出されている様子が定量的に明らかとなった.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, Competitive research funding, 18201002
  • 海洋表層における微量栄養物質(鉄)の広域水平分布観測技術の開発
    若手研究(B)
    Apr. 2005 - Mar. 2007
    西岡 純
    船速度15ノットにて曳航できる曳航体を作成し、テフロンインライン採水装置と組み合わせることで「表層海水連続クリーン採水システム」を作成した。
    キレート樹脂濃縮-ルミノール化学発光系の微量栄養物質(鉄)分析装置を改良し、連続自動分析が可能な装置の作成を行った。装置にはサンプルを溜め込んで前処理を行うユニットを作成し、自動で15分に一度サンプルをフローセルに溜め込み、分析に供するシーケンスを設定した。また、実験室内において、上記「表層海水連続クリーン採水システム」のテフロンインライン採水装置より「微量栄養物質連続自動分析装置」にサンプルを引き込めるようにしてシステム化を行った。テストの結果、ブランク値も十分に低く、自動連続分析が出来ることを確認した。
    さらに北海道水産研究所が運行の研究調査航海に(1月、釧路発着、航海日数各14日)に乗船し、実海域において「表層海水連続クリーン採水システム」と「微量栄養物質連続自動分析装置」の統合(観測システム化)テストを行った。ここでは、サンプル間の入れ替わり時の汚染など、実海域で用いた場合の問題点・改良すべき点等を抽出した。
    18年度は構築した表層海水連続自動微量栄養物質(鉄)分析システムをさらに実用化に向けて改良した。サンプルの導入のシークエンスを組み替えて,前サンプルの汚染を抑えることで実用にも耐える装置とした。構築した本システムを,北海道区水産研究所の行ったHK0701航海で使用し,北海道沿岸から親潮域にかけての観測を行った。その結果,本装置を用いて船の走行中約15分から20分毎に表層海水の鉄濃度を観測し,親潮外洋から北海道陸棚域にかけての鉄濃度の広域の水平分布を把握する事に成功した。
    科研費補助金, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 17710021
  • Observational research for iron, biological productivity, and carbon cycle in the subarctic northwestern Pacific
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2004 - Mar. 2007
    ONO Tsuneo; KASAI Hiromi; NISHIOKA Jun; WATANABE Yutaka; YOSHIMURA Takeshi
    2-D iron distribution in the subarctic northwestern Pacific was investigated repeatedly from 2003 to 2006 with high spacio-temporal resolution equally to major nutrients. Seasonal and interannual variations of iron observed in the Oyashio domain brought us the following information :
    1] Monthly-mean concentration of dissolved iron (DFe) in the Oyashio mixed layer varies in parallel with nitrate, with its maximum anteceding the Kosa season. Ratio of DFe to the nitrate is fairly constant throughout the year (ΔDFe/ΔN=27×10^<-6>[mol/mol]), and this ratio resembles those of North Pacific intermediate water (NPIW). Based on these observation results and a simple model calculation, it is concluded that the seasonal variation of Dfe in the Oyashio mixed layer is mainly governed by spring-summer biological consumption and winter recirculation from the NPIW. Iron input from the dust deposition is implied to have small effect to the mixed-layer iron cycle, although small-scale high iron patch might sometimes be generated by local iron deposition.
    2] More than half of the DFe data observed in Oyashio mixed layer at the bloom-termination period shows roughly constant value of 0.25 nM, implying that the bloom-forming diatoms incur significant iron limitation below this iron level. In spring, iron reaches this lower-limit faster than nitrate, forming iron-limited ecosystem conditions at the end of spring bloom. In summer, however, the ultimate depletion of mixed layer nitrate occurs faster than that of DFe at July, forming nitrate-limited ecosystem in the summer Oyashio domain.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fisheries Research Agency, Competitive research funding, 16310019