研究活動情報

• 2003年, 2002年度日本海洋学会日高論文賞授賞
  日本国
• 1997年, 1996年度日本海洋学会岡田賞授賞
  日本国
• 1994年, 1993年度日本海洋学会日高論文賞授賞
  日本国

• Spatiotemporal high-resolution mapping of biological production in the Southern Ocean
  Xianliang L. Pan; Xiangxing Lai; Ryosuke Makabe; Daisuke Hirano; Yutaka W. Watanabe
  Communications Earth & Environment, 4, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年12月18日, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）, Abstract
  
  The Southern Ocean is considered to play an important role in the global biogeochemical cycles of carbon and nutrients. It is still unclear how biological production there impacts climate change owing to the remarkable gap between the current and the ideal state of research. Here, we proposed a new concept of combining Neural Network based parameterization of dissolved inorganic carbon with Biogeochemical Argo floats, showing simultaneously spatiotemporal distributions of net community production and resupply of carbon from the deep ocean based on the dissolved inorganic carbon change. It indicated a total net community production of 4.1 ± 0.3 Pg-C year⁻¹ over the Southern Ocean, which accounts for 45% of global annual oceanic carbon export and is 20% higher than the previous estimates. Furthermore, net community production in the Southern Ocean has decreased by 0.8% year⁻¹ since the 2010s, indicating that it may be contributing as positive feedback to global warming.
• 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, 79, 4, 349, 366, Springer Science and Business Media LLC, 2023年01月09日, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• The reducing rate of radiocesium Cs-137 in the North Pacific surface water after the TEPCO fukushima Dai-ichi nuclear power plant accident
  Keiri Imai; Yutaka W. Watanabe
  JOURNAL OF RADIOANALYTICAL AND NUCLEAR CHEMISTRY, 2022年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Performance of primary production algorithm using absorption coefficient of phytoplankton in the Pacific Arctic
  Ryosuke Futsuki; Toru Hirawake; Amane Fujiwara; Hisatomo Waga; Takashi Kikuchi; Shigeto Nishino; Tomonori Isada; Koji Suzuki; Yutaka W. Watanabe
  Journal of Oceanography, 2022年06月08日, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• A storm-induced flood and associated nearshore dispersal of the river-derived suspended 137Cs.
  Yusuke Uchiyama; Natsuki Tokunaga; Kohei Aduma; Yuki Kamidaira; Daisuke Tsumune; Toshiki Iwasaki; Masatoshi Yamada; Yutaka Tadeda; Takashi Ishimaru; Yukari Ito; Yutaka W Watanabe; Ken Ikehara; Miho Fukuda; Yuichi Onda
  The Science of the total environment, 816, 151573, 151573, 2022年04月10日, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Accidental leakage of radionuclides from the Fukushima Nuclear Power Plant (FNPP1) took place in the aftermath of the catastrophic tsunamis associated with the Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011. Significant amount of radionuclides released into the atmosphere were reportedly transported and deposited on land located near FNPP1. The Niida River, Fukushima, Japan, has been recognized as a terrestrial source of highly contaminated suspended radiocesium adhering to sediment particles in the ocean through the river mouth as a result of hydrological processes. Remaining scientific questions include the oceanic dispersal and inventories of the sediments and suspended radiocesium in the ocean floor derived from the Niida River. Complementing limited in situ data, we developed a quadruple nested 3D ocean circulation and sediment transport model in an extremely high-resolution configuration to quantify the transport processes of the suspended radiocesium. Particularly, we investigated the storm and subsequent floods associated with Typhoon 201326 (Wipha) that passed off the Fukushima coast in October 2013, and subsequently promoted precipitation to a considerable extent and associated riverine freshwater discharge along with sediment outfluxes to the ocean. Using in situ bed sediment core data obtained from regions near the river mouth, we conducted a quantitative assessment of the accumulation and erosion of the sediments and explored the resultant suspended radiocesium distribution around the river mouth and nearshore areas along the Fukushima coast. We identified three major accumulative areas, near the river mouth within an area < 1 km, around the breakwaters in the north of the river mouth, and along the southern coastal area, while offshore and northward transports were minor. The present study clearly exhibits substantial retention of the land-derived radiocesium adsorbed to the sediments in the coastal areas, leading to possible long-term influences on the surrounding marine environment.
• Intense ocean freshening from melting glacier around the Antarctica during early twenty-first century.
  Xianliang L Pan; Bofeng F Li; Yutaka W Watanabe
  Scientific reports, 12, 1, 383, 383, 2022年01月10日, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, With the accelerating mass loss of Antarctic ice sheets, the freshening of the Southern Ocean coastal oceans (SOc, seas around Antarctica) is gradually intensifying, which will reduce the formation of bottom water and weaken the meridional overturning circulation, thus having a significant negative impact on the ocean's role in regulating global climate. Due to the extreme environment of the Southern Ocean and the limitations of observational techniques, our understanding of the glacier-derived freshening of SOc is still vague. We developed a method that first provided us with an expansive understanding of glacier-derived freshening progress over the SOc. Applying this method to the observational data in the SOc from 1926 to 2016, revealed that the rate of glacier-derived freshwater input reached a maximum of 268 ± 134 Gt year-1 during the early twenty-first century. Our results indicate that during the same period, glacier melting accounted for 63%, 28%, and 92% of the total freshening occurred in the Atlantic, Indian, and Pacific sectors of the SOc, respectively. This suggests that the ice shelf basal melt in West Antarctica and the Antarctic Peninsula plays a dominant role in the freshening of the surrounding seas.
• Long-term ocean acidification trends in coastal waters around Japan
  Hiroshi Ishida; Ryosuke S. Isono; Jun Kita; Yutaka W. Watanabe
  Scientific Reports, 11, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）, This study examines long-term ocean pH data to evaluate ocean acidification (OA) trends at two coastal research institutions located on the Sea of Japan and the Pacific Ocean. These laboratories are located away from the influences of large rivers and major industrial activity. Measurements were performed daily for the past 30 years (1980s–2010s). The average annual ocean pH for both sites showed generally negative trends. These trends were – 0.0032 and – 0.0068 year^–1 (p < 0.001) at the Sea of Japan and Pacific Ocean sites, respectively. The trends were superimposed onto approximately 10-year oscillations, which appear to synchronize with the ocean current periodicity. At the Sea of Japan site, the ocean pH in the summer was higher, and the rate of OA was higher than during other seasons. Our results suggest that seasonality and ocean currents influence OA in the coastal areas of open oceans and can affect the coastal regions of marginal seas.
• Change of nitrogen chemical tracer N2* between the Okhotsk Sea and the subarctic North Pacific
  Yutaka W. Watanabe; Yuto Nakano; Jun Nishioka; Masanori Ito
  Progress in Oceanography, 102693, 102693, Elsevier BV, 2021年10月, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Changes in radioactive cesium concentrations from 2011 to 2017 in Fukushima coastal sediments and relative contributions of radioactive cesium-bearing microparticles
  Atsushi Kubo; Kai Tanabe; Yukari Ito; Takashi Ishimaru; Mayumi Otsuki; Hisayuki Arakawa; Yutaka W. Watanabe; Hikaru Miura; Daisuke Tsumune; Jota Kanda
  Marine Pollution Bulletin, 161, Pt B, 111769, 111769, Elsevier BV, 2020年12月, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Sedimentary cesium-137 concentrations around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) were measured from 2011 to 2017 at eight stations. Although high values were observed until 2013, decreasing trends were observed at the surface sediments of seven stations. We isolated 25 radioactive Cs-bearing microparticles (CsMPs; 1.0-5385 Bq per particle). The contribution ratio of CsMPs to each sample ranged from 4.1% to 99.5% (median 58.8%), with the contribution ratio of the CsMPs in the southern part of the FDNPP was low compared to that from the northern part. In the southern part of the FDNPP, small CsMPs that could not be isolated in this study were present in large quantities immediately after the accident, and gradually diffused away and/or were dissolved over time. In contrast, the CsMPs in the northern part of the FDNPP have most likely accumulated over time, as suggested by the silty nature of the sediments there.
• The Southern Ocean with the largest uptake of anthropogenic nitrogen into the ocean interior
  Xianliang L. Pan; Bofeng F. Li; Yutaka W. Watanabe
  Scientific Reports, 10, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Coastal transport of sediments and suspended radiocesium in the Fukushima coast due to a typhoon-induced flood event
  Tokunaga N; Uchiyama Y; Tsumune D; Yamada M; Tateda Y; Ishimaru T; ItoY; Watanabe YW; Ikehara K; Fukuda M
  Journal of Japan Society of Civil Engineers Ser, 75, 667, 672, 2019年06月, ［査読有り］
• Quasi-Real-Time and High-Resolution Spatiotemporal Distribution of Ocean Anthropogenic CO2
  Li B. F; Watanabe Y. W; Hosoda S; Sato K; Nakano Y
  GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 46, 9, 4836, 4843, 2019年05月16日, ［査読有り］
• Spatiotemporal changes of ocean carbon species in the western North Pacific by using parameterization technique
  Watanabe YW; Li BF; Yamasaki R; Yunoki S; Imai K; Hosoda S; Nakano Y
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 76, 2, 155, 167, 2019年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Long-Term Trends of Direct and Indirect Anthropogenic Effects on Changes in Ocean pH
  Watanabe Y. W; Li B. F; Wakita M
  GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 45, 17, 9106, 9113, 2018年09月16日, ［査読有り］
• Radioactive cesium concentrations in coastal suspended matter after the Fukushima nuclear accident
  Atsushi Kubo; Kai Tanabe; Genta Suzuki; Yukari Ito; Takashi Ishimaru; Nobue Kasamatsu-Takasawa; Daisuke Tsumune; Takuji Mizuno; Yutaka W. Watanabe; Hisayuki Arakawa; Jota Kanda
  Marine Pollution Bulletin, 131, 341, 346, 2018年06月01日, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Circulation patterns in the lower Arctic Ocean derived from geochemical data
  Motoyoshi Ikeda; Shinichi S. Tanaka; Yutaka W. Watanabe
  Journal of Oceanography, 74, 5, 1, 18, 2018年04月17日, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Estimation of ocean primary production from satellite remote sensing
  Toru Hirawake; Shintaro Takao; Koji Suzuki; Jun Nishioka; Yutaka W. Watanabe; Tomonori Isada
  Oceanography in Japan, 26, 3, 65, 77, The Oceanographic Society of Japan, 2017年05月15日, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• 衛星による海洋基礎生産力の推定
  平譯享; 髙尾信太郎; 鈴木光次; 西岡純; 渡邉豊; 伊佐田智規
  海の研究, 26, 3, 65, 77, 2017年05月, ［査読有り］
  日本語, 研究論文（学術雑誌）
• Spatiotemporal distribution of seawater pH in the North Pacific subpolar region by using the parameterization technique
  Bofeng Li; Yutaka W. Watanabe; Azusa Yamaguchi
  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 121, 5, 3435, 3449, 2016年05月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 「おしょろ丸」を利用した北太平洋表層における東京電力福島第一原子力発電所事故後の放射性セシウム濃度の継続的調査
  今井 圭理; 渡邉 豊
  北海道大学水産科学研究彙報, 65, 2, 111, 116, 北海道大学大学院水産科学研究院, 2015年08月, ［査読有り］
  日本語, Massive radioactive cesium was released to the North Pacific Ocean by the accident of the TEPCO Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant from March 2011. Using the T/S "Oshoro-Maru" cruise, we started monitoring the concentration of radioactive cesium radioactive cesium(134Cs and 137Cs) in the North Pacific surface water from May 2011. Until December 2014, the samplings were carried out at 394 stations in the North Pacific Ocean including the Japan Sea and the Bering Sea. High concentration of radioactive cesium has been observed off Tohoku in 2011, and afterwards spread through the eastern side of the North Pacific by the Kuroshio Extension. In the most region, the radioactive cesium in the surface water reduced by less than the detection limit by the end of 2012. In order to clarify the spatiotemporal change of radioactive cesium in the ocean in future, the continuous monitoring by using the T/S "Oshoro-Maru" cruise be useful.
• Application of chemical tracers to an estimate of benthic denitrification in the Okhotsk Sea
  Masanori Ito; Yutaka W. Watanabe; Masahito Shigemitsu; Shinichi S. Tanaka; Jun Nishioka
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 70, 5, 415, 424, 2014年10月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Significant decadal shift of oceanic phytoplankton in the high-latitudinal North Pacific
  Watanabe, Y.W; M. Shigemitsu; T. Ujiie; H. Minami
  Geophysical Research Letters, 41, 513, 518, 2014年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Decadal shift of biogenic sinking particle flux in the western North Pacific subpolar region
  Yutaka W. Watanabe; Masahito Shigemitsu; Takashi Ujiie; Hideki Minami
  GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 41, 2, 513, 518, 2014年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Fe/Al ratios of suspended particulate matter from intermediate water in the Okhotsk Sea: Implications for long-distance lateral transport of particulate Fe
  Masahito Shigemitsu; J. Nishioka; Y. W. Watanabe; Y. Yamanaka; T. Nakatsuka; Y. N. Volkov
  MARINE CHEMISTRY, 157, 41, 48, 2013年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Investigation of Changes in Ocean Carbon and Nitrogen Cycles Based on Analytical Chemical Approach
  Yutaka W. Watanabe
  BUNSEKI KAGAKU, 62, 12, 1049, 1056, 2013年12月, ［査読有り］
  日本語, 研究論文（学術雑誌）
• Intensive mixing along an island chain controls oceanic biogeochemical cycles
  Jun Nishioka; Takeshi Nakatsuka; Yutaka W. Watanabe; Ichiro Yasuda; Kenshi Kuma; Hiroshi Ogawa; Naoto Ebuchi; Alexey Scherbinin; Yuri N. Volkov; Takayuki Shiraiwa; Masaaki Wakatsuchi
  GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, 27, 3, 920, 929, 2013年09月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Spatial high-resolution estimation of net oxygen production during spring bloom in the western North Pacific using dissolved oxygen, nitrogen and argon
  Shinichi S. Tanaka; Yutaka W. Watanabe; Tsuneo Ono; Takafumi Aramaki
  MARINE CHEMISTRY, 149, 85, 95, 2013年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 海洋学の10年展望（II）―日本海洋学会将来構想委員会化学サブグループの議論から―
  神田 穣太; 石井 雅男; 小川 浩史; 小埜 恒夫; 小畑 元; 川合 美千代; 鈴村 昌弘; 本多 牧生; 山下 洋平; 渡邉 豊
  海の研究, 22, 6, 219, 251, 日本海洋学会, 2013年, ［査読有り］
  日本語, 研究論文（学術雑誌）, 化学海洋学を中心とする視点から,海洋学の過去10年程度の研究の進展を総括するとともに,今後10年程度の期間でわが国として取り組むべき研究の方向性について論じた。物質循環は依然として海洋学の主たる研究対象である。海洋における物質の定量は化学系の海洋観測の基本であるが,センサーを搭載した各種の能動型のプラットフォームにより海洋物理系の観測並みに高い時空間解像度を目指す方向が大きな柱になりつつある。一方で,このような高密度観測を補完するプロセス研究の重要性も指摘された。この両者の相互連携の仲立ちとしてモデルの役割が位置づけられ,また両者の連携による研究進展における新技術の導入および技術開発へのフィードバックの必要性が議論された。物質動態の可視化に不可欠なセンサーおよびプラットフォームの現状と展望,プロセス研究の対象となる未解明部分の例示,両者を統合した今後の物質循環研究のあり方とモデル海域の順で,研究基盤との関わりも含めて展望した。Progress in oceanographic research in the past decade is reviewed and future direction in the Japanese oceanographic research in the next decade is discussed, mainly from the chemical oceanographic perspective. While biogeochemical cycle (or material cycle) remains to be a major theme in oceanography, innovative chemical sensors on various maneuverable platforms will be able to depict dynamics of chemical constituents with very fine resolution, equivalent of those utilized in physical oceanography; a high-definition or "high-vision" image of material cycle will be available to researchers in near future. On the other hand, process studies that unveil the mechanisms behind such dynamics should be implemented concurrently. Numerical modeling may effectively connect these two approaches, and interactions with technological innovations will facilitate progress of research. Current status and expectations of sensor/platform development, possible targets of the process studies, integration of the two research approaches, and some target oceanic regions for the integrated study are discussed, with respect to necessary infrastructures of research.
• Decadal time evolution of oceanic uptake of anthropogenic carbon in the Okhotsk Sea
  Yutaka W. Watanabe; Jun Nishioka; Takeshi Nakatsuka
  GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 40, 2, 322, 326, 2013年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Recent change in the oceanic uptake rate of anthropogenic carbon in the North Pacific subpolar region determined by using a carbon-13 time series
  Yutaka W. Watanabe; Takeshi Chiba; Takayuki Tanaka
  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 116, 2011年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Decadal change of dissolved inorganic carbon in the subarctic western North Pacific Ocean
  M. Wakita; S. Watanabe; A. Murata; N. Tsurushima; M. Honda
  TELLUS SERIES B-CHEMICAL AND PHYSICAL METEOROLOGY, 62, 5, 608, 620, 2010年11月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Impacts of elevated CO2 on organic carbon dynamics in nutrient depleted Okhotsk Sea surface waters
  Takeshi Yoshimura; Jun Nishioka; Koji Suzuki; Hiroshi Hattori; Hiroshi Kiyosawa; Yutaka W. Watanabe
  JOURNAL OF EXPERIMENTAL MARINE BIOLOGY AND ECOLOGY, 395, 1-2, 191, 198, 2010年11月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Relationship between Sinking Organic Matter and Minerals in the Shallow Zone of the Western Subarctic Pacific
  Masahito Shigemitsu; Yutaka W. Watanabe; Yasuhiro Yamanaka; Hajime Kawakami; Makio C. Honda
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 66, 5, 697, 708, 2010年10月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Physical behaviors of the iron-fertilized patch in SEEDS II
  Daisuke Tsumune; Jun Nishioka; Akifumi Shimamoto; Yutaka W. Watanabe; Takafumi Aramaki; Yukihiro Nojiri; Shigenobu Takeda; Atsushi Tsuda; Takaki Tsubono
  DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 56, 26, 2948, 2957, 2009年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Impacts of elevated CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; on phytoplankton community composition and organic carbon dynamics in nutrient-depleted Okhotsk Sea surface waters
  T. Yoshimura; J. Nishioka; K. Suzuki; H. Hattori; H. Kiyosawa; Y. W. Watanabe
  Copernicus GmbH, 2009年04月15日, ［査読有り］
  Abstract. Impacts of the increasing CO2 in seawater (i.e. ocean acidification) on phytoplankton physiology may have various and potentially adverse effects on phytoplankton dynamics and the carbon cycle. We conducted a CO2 manipulation experiment in the Sea of Okhotsk in summer 2006 to investigate the response of the phytoplankton assemblage and dynamics of organic carbon. During the 14-day incubation of nutrient-depleted surface water with a natural phytoplankton assemblage under 150, 280, 480, and 590 μatm pCO2, the relative abundance of fucoxanthin-containing phytoplankton such as diatoms and prymnesiophytes decreased with increasing pCO2. The amount of DOC accumulation also decreased with increasing pCO2, while differences in POC accumulation between the treatments were small and did not show a clear trend with the pCO2. Change in the phytoplankton community composition under different CO2 conditions will alter the organic carbon dynamics as found in the present experiment. Compared to results in the literature from nutrient-replete conditions indicating a potential enhancement of phytoplankton production with elevated CO2, the present results indicated a different physiological response of phytoplankton under nutrient-depleted conditions. These results indicate that the continuing increase in atmospheric CO2 can significantly affect the structure of marine ecosystems and carbon cycle in nutrient-depleted subpolar surface waters.
• Time variations of delta(15)N of organic nitrogen in deep western subarctic Pacific sediment over the last 145 ka
  Masahito Shigemitsu; Yutaka W. Watanabe; Hisashi Narita
  GEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS, 9, 2008年10月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Time series of carbonate system variables off Otaru coast in Hokkaido, Japan
  Ai Sakamoto; Yutaka W. Watanabe; Masato Osawa; Kazuo Kido; Shinichiro Noriki
  ESTUARINE COASTAL AND SHELF SCIENCE, 79, 3, 377, 386, 2008年09月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 生態系モデルを用いた沈降粒子中窒素安定同位体比の季節変動の解析
  重光 雅仁; 山中 康裕; 渡辺 豊; 前田 亘宏; 乗木 新一郎
  日本地球化学会年会要旨集, 55, 309, 309, 日本地球化学会, 2008年
  西部北太平洋亜寒帯域に位置するStn.KNOT（北緯44度、東経155度）の水深770mに、1999/10/25-2001/6/20及び2002/6/25-2006/5/11の期間にわたってセジメントトラップを設置し、沈降粒子を採取した。セジメントトラップサンプル中に含まれる粒子状窒素化合物含量およびその同位体比（d15N）を測定した。d15Nの結果は、春季ブルーム時に低くなり、冬季に高くなるという一般的な変動を示した。この変動要因を定量的に調べるため、d15N情報を組み込んだ生態系モデル（North pacific Ecosystem Model Used for Regional Oceanography）を用いて解析を行った。その結果について報告する。
• Evidence of a change in oceanic fixed nitrogen with decadal climate change in the North Pacific subpolar region
  Yutaka W. Watanabe; Masahito Shigemitsu; Kazuaki Tadokoro
  GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 35, 1, 2008年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 西部北太平洋亜寒帯域 ”Twilight zone” における沈降粒子中窒素の分解過程とそれが窒素同位体比に及ぼす影響
  重光 雅仁; 渡辺 豊; 山中 康裕; 本多 牧生
  日本地球化学会年会要旨集, 54, 24, 24, 一般社団法人日本地球化学会, 2007年
  西部北太平洋亜寒帯域のtwilight zone（有光層下から1000mまで）における沈降粒子中窒素の分解過程とそれが窒素同位体比に及ぼす影響について知見を得ることを目的とした。沈降粒子は、セジメントトラップにより、2005年3月20日から9月18日にわたり、水深150m、540m、1000mにおいて採取された。サンプリング間隔は、7日あるいは14日である。解析に際して、150mにおける沈降粒子束を初期値として、540m、1000mの沈降粒子束を復元できる単純な沈降モデルを作成した。本モデルでは、1) 粒子は凝集し、全成分が同時に沈降すること、2) 主成分のうち、有機物、炭酸カルシウム、オパールは沈降過程において分解すること、3) 深度が増すにつれて沈降速度が速くなること、4) バラスト鉱物（炭酸カルシウム、オパール、陸起源物質）は分解しない一定の有機物を有すること、を仮定した。本モデルを用いて上記解析を行ったので報告する。
• Seasonal and interannual variation of DIC in surface mixed layer in the Oyashio region: A climatological view
  T Ono; H Kasai; T Midorikawa; Y Takatani; K Saito; M Ishii; YW Watanabe; K Sasaki
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 61, 6, 1075, 1087, 2005年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Temporal change of dissolved inorganic carbon in the subsurface water at Station KNOT (44 degrees N, 155 degrees E) in the western North Pacific subpolar region
  M Wakita; S Watanabe; YW Watanabe; T Ono; N Tsurushima; S Tsunogai
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 61, 1, 129, 139, 2005年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Temporal evolution of the North Pacific CO2 uptake rate
  CL Sabine; RA Feely; YW Watanabe; M Lamb
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 60, 1, 5, 15, 2004年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Introduction: Geochemical cycles and global changes
  S Montani; H Obata; T Ono; YW Watanabe; M Yamamoto
  JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 59, 5, 647, 650, 2003年10月, ［査読有り］
  英語
• Simulations of storage of anthropogenic carbon dioxide in the North Pacific using an ocean general circulation model
  YF Xu; YW Watanabe; S Aoki; K Harada
  MARINE CHEMISTRY, 72, 2-4, 221, 238, 2000年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Recent increase of DIC in the western North Pacific
  T Ono; YW Watanabe; S Watanabe
  MARINE CHEMISTRY, 72, 2-4, 317, 328, 2000年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Increase in the uptake rate of oceanic anthropogenic carbon in the North Pacific determined by CFC ages
  YW Watanabe; T Ono; A Shimamoto
  MARINE CHEMISTRY, 72, 2-4, 297, 315, 2000年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• The distribution of delta C-13 in total dissolved inorganic carbon in the central North Pacific Ocean along 175 degrees E and implications for anthropogenic CO2 penetration
  Y Takahashi; E Matsumoto; YW Watanabe
  MARINE CHEMISTRY, 69, 3-4, 237, 251, 2000年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Annual anthropogenic carbon transport into the North PacificIntermediate water through the Kuroshio/Oyashio Interfronta l Zone: An estimation from CFCs distribution
  T. Ono; Y. W. Watanabe; K. Sasaki
  Journal of Oceanography, 56, 6, 675, 689, 2000年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Improved method for calculating anthropogenic CO2 in the upper layer of the North Pacific subtropical gyre along 175°E
  Yoshiyuki Takahashi; Eiji Matsumoto; Yutaka W. Watanabe
  Journal of Oceanography, 55, 6, 717, 729, 1999年12月
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Water column inventories of chlorofluorocarbons and production rate of intermediate water in the North Pacific
  YW Watanabe; A Ishida; M Tamaki; K Okuda; M Fukasawa
  DEEP-SEA RESEARCH PART I-OCEANOGRAPHIC RESEARCH PAPERS, 44, 7, 1091, 1104, 1997年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Total amount of oceanic excess CO2 taken from the North Pacific subpolar region
  Yutaka W. Watanabe; Yoshiyuki Takahashi; Takashi Kitao; Koh Harada
  Journal of Oceanography, 52, 3, 301, 312, Springer Science and Business Media LLC, 1996年05月
  研究論文（学術雑誌）
• CHLOROFLUOROCARBONS IN THE CENTRAL NORTH PACIFIC AND SOUTHWARD SPREADING TIME OF NORTH PACIFIC INTERMEDIATE WATER
  YW WATANABE; K HARADA; K ISHIKAWA
  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 99, C12, 25195, 25213, 1994年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• TRITIUM IN THE JAPAN SEA AND THE RENEWAL TIME OF THE JAPAN SEA DEEP-WATER
  YW WATANABE; S WATANABE; S TSUNOGAI
  MARINE CHEMISTRY, 34, 1-2, 97, 108, 1991年09月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）

• ロシア船を用いた親潮源流域の観測研究―航海の概要と親潮上流の栄養物質分布―
  西岡純; 安田一郎; 小野数也; 中村知裕; 鈴木光次; 渡辺豊; 山下洋平; 平譯享; LIU Hongbin; 藤尾伸三; 柳本大吾; 田中雄大; 原田尚美; 関宰; 岡崎裕典; 長尾誠也; 井上睦夫; 小畑元; 田副博文; 小川浩史; 宗林留美; 三寺史夫; 江淵直人; 若土正暁; VOLKOV Y.N, 日本海洋学会大会講演要旨集, 2016, 107, 2016年08月
  日本語
• The effect of typhoons on phytoplankton communities and settling particle flux in the western North Pacific subtropical region
  Hiroshi Ishida; Kazusi Furusawa; Takashi Makino; Joji Ishizaka; Yutaka W. Watanabe, Oceanography in Japan, 25, 2, 17, 41, 2016年03月15日
  The Oceanographic Society of Japan
• SGLI/GCOM‐Cのための純基礎生産推定アルゴリズム
  平譯享; 夫津木亮介; 新明克人; 藤原周; 伊佐田智規; 高尾信太郎; 鈴木光次; 渡邉豊; 野坂裕一, 日本海洋学会大会講演要旨集, 2016, 120, 2016年03月
  日本語
• 噴火湾およびその周辺海域における植物プランクトン群集による基礎生産力の時空間変化
  伊佐田智規; 平譯享; 葛西広海; 小埜恒夫; 渡邉豊; 鈴木光次; 齊藤誠一, 水産海洋学会研究発表大会講演要旨集, 2011, 28, 2011年
  日本語
• Recent change in the oceanic uptake rate of anthropogenic carbon in the North Pacific subpolar region determined by using a carbon-13 time series
  Yutaka W. Watanabe; Takeshi Chiba; Takayuki Tanaka, Journal of Geophysical Research: Oceans, 116, 2, C02006, doi:10.1029/2010JC006199, 2011年
  Blackwell Publishing Ltd, 英語
• Flux of low salinity water from Aniva Bay (Sakhalin Island) to the southern Okhotsk Sea
  Sachiko Oguma; Tsuneo Ono; Yutaka W. Watanabe; Hiromi Kasai; Shuichi Watanabe; Daiki Nomura; Humio Mitsudera, ESTUARINE COASTAL AND SHELF SCIENCE, 91, 1, 24, 32, 2011年01月
  英語
• Impacts of elevated CO2 on organic carbon dynamics in nutrient depleted Okhotsk Sea surface waters
  Takeshi Yoshimura; Jun Nishioka; Koji Suzuki; Hiroshi Hattori; Hiroshi Kiyosawa; Yutaka W. Watanabe, JOURNAL OF EXPERIMENTAL MARINE BIOLOGY AND ECOLOGY, 395, 1-2, 191, 198, 2010年11月
  英語
• Seasonal characteristics of the nitrogen isotope biogeochemistry of settling particles in the western subarctic Pacific: A model study
  Masahito Shigemitsu; Yasuhiro Yamanaka; Yutaka W. Watanabe; Nobuhiro Maeda; Shinichiro Noriki, EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 293, 1-2, 180, 190, 2010年04月
  英語
• Relationship between sinking organic matter and minerals in the shallow zone of the western subarctic Pacific
  Masahito Shigemitsu; Yutaka W. Watanabe; Yasuhiro Yamanaka; Hajime Kawakami; Makio C. Honda, Journal of Oceanography, 66, 5, 697, 708, 2010年
  英語
• Physical behaviors of the iron-fertilized patch in SEEDS II
  Daisuke Tsumune; Jun Nishioka; Akifumi Shimamoto; Yutaka W. Watanabe; Takafumi Aramaki; Yukihiro Nojiri; Shigenobu Takeda; Atsushi Tsuda; Takaki Tsubono, DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 56, 26, 2948, 2957, 2009年12月
  英語
• Influence of riverine alkalinity on carbonate species in the Okhotsk Sea
  Y. W. Watanabe; J. Nishioka; M. Shigemitsu; A. Mimura; T. Nakatsuka, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 36, 15, L15604, 2009年08月
  英語
• Sedimentary Inorganic Nitrogen and Its Isotope Ratio in the Western Subarctic Pacific over the Last 145 kyr
  Masahito Shigemitsu; Yutaka W. Watanabe; Hisashi Narita, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 65, 4, 541, 548, 2009年08月
  英語
• Possibility of recent changes in vertical distribution and size composition of chlorophyll-a in the western North Pacific region
  Hiroshi Ishida; Yutaka W. Watanabe; Joji Ishizaka; Toshiya Nakano; Naoki Nagai; Yuji Watanabe; Akifumi Shimamoto; Nobuhiro Maeda; Michimasa Magi, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 65, 2, 179, 186, 2009年04月
  英語
• 海洋沈降粒子中の有機炭素安定同位体比の季節変動要因解析
  重光雅仁; 山中康裕; 山中康裕; 山中康裕; 渡辺豊; 岡田直資; 前田亘宏; 乗木新一郎, 日本地球化学会年会講演要旨集, 56th, 353, 337, 2009年
  西部北太平洋亜寒帯域に位置するStn.KNOT（北緯44度、東経155度）の水深770mに、1999/10/25～2001/6/20及び2002/6/25～2006/5/11の期間にわたってセジメントトラップを設置し、沈降粒子を採取した。セジメントトラップサンプル中に含まれる粒子状有機炭素含量およびその同位体比（δ13C）を測定した。δ13Cの結果は、春季ブルーム時に低くなり、秋季に高くなるという一般的な変動を示した。この変動要因を定量的に調べるため、δ13C計算を組み込んだ生態系モデル（North pacific Ecosystem Model Used for Regional Oceanography）を用いて解析を行った。その結果について報告する。, 日本地球化学会, 日本語
• Identifying crucial issues in climate science: drastic change in the earth system during global warmin
  EOS Transactions, 90, 15, 2009年
• Intensive Rotifer Production in a Pilot‐scale Continuous Culture Recirculating System Using Nonviable Microalgae and an Ammonia Neutralizer
  BENTLEY C.D; CARROLL P.M; WATANABE W.O; RIEDEL A.M, Journal of the World Aquaculture Society, 39, 5, 625, 635, 2008年10月
  英語
• Time variations of δ N-15 of organic nitrogen in deep western subarctic Pacific over the last 145 kyr
  Masahito Shigemitsu; Yutaka W. Watanabe; Hisashi Narita, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 9, Q10012, 2008年10月
  英語
• Evidence of a change in oceanic fixed nitrogen with decadal climate change in the North Pacific subpolar region
  Yutaka W. Watanabe; Masahito Shigemitsu; Kazuaki Tadokoro, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 35, 1, L01602, doi:10.1029/2007GL032188, 2008年01月
  英語
• Time series of multiple chemical parameters of CO2 in Otaru coast in Hokkaido, Japan: Evidence of the important role of coastal region for CO2 flux between air and Sea
  Estuarine, Coastal and Shelf Science, 79, 377, 2008年
• Evidence for the grazing hypothesis: Grazing reduces phytoplankton responses of the HNLC ecosystem to iron enrichment in the western subarctic pacific (SEEDS II)
  Atsushi Tsuda; Shigenobu Takeda; Hiroaki Saito; Jun Nishioka; Isao Kudo; Yukihiro Nojiri; Koji Suzuki; Mitsuo Uematsu; Mark L. Wells; Daisuke Tsumune; Takeshi Yoshimura; Tatsuo Aono; Takafumi Aramaki; William P. Cochlan; Maki Hayakawa; Keiri Imai; Tomoshi Isada; Yoko Iwamoto; William K. Johnson; Sohiko Kameyama; Shungo Kato; Hiroshi Kiyosawa; Yoshiko Kondo; Maurice Levasseur; Ryuji J. Machida; Ippei Nagao; Fumiko Nakagawa; Takahiro Nakanish; Seiji Nakatsuka; Akira Narita; Yoshifumi Noiri; Hajime Obata; Hiroshi Ogawa; Kenji Oguma; Tsuneo Ono; Tomofumi Sakuragi; Motoki Sasakawa; Mitsuhide Sato; Akifumi Shimamoto; Hyoe Takata; Charles G. Trick; Yutaka W. Watanabe; Chi Shing Wong; Naoki Yoshie, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 63, 6, 983, 994, 2007年12月
  英語
• A high accuracy method for determining nitrogen, argon and oxygen in seawater
  Shinichi S. Tanaka; Yutaka W. Watanabe, MARINE CHEMISTRY, 106, 3-4, 516, 529, 2007年08月
  英語
• Ba, Si, U, Al, Sc, La, Th, C and C-13/C-12 in a sediment core in the western subarctic Pacific as proxies of past biological production
  Masahito Shigemitsu; Hisashi Narita; Yutaka W. Watanabe; Naomi Harada; Shizuo Tsunogai, MARINE CHEMISTRY, 106, 3-4, 442, 455, 2007年08月
  英語
• Reconstruction of sea surface dimethylsulfide in the North Pacific during 1970s to 2000s
  Y. W. Watanabe; H. Yoshinari; A. Sakamoto; Y. Nakano; N. Kasamatsu; T. Midorikawa; T. Ono, MARINE CHEMISTRY, 103, 3-4, 347, 358, 2007年01月
  英語
• Establishment of long-term preservation for dimethyl sulfide by the solid-phase microextraction method
  A Sakamoto; T Niki; YW Watanabe, ANALYTICAL CHEMISTRY, 78, 13, 4593, 4597, 2006年07月
  英語
• Simultaneous vertical measurements of in situ pH and CO2 in the sea using spectrophotometric profilers
  Y Nakano; H Kimoto; S Watanabe; K Harada; YW Watanabe, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 62, 1, 71, 81, 2006年02月
  英語
• Spatiotemporal decreases of nutrients and chlorophyll-a in the surface mixed layer of the western North Pacific from 1971 to 2000
  YW Watanabe; H Ishida; T Nakano; N Nagai, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 61, 6, 1011, 1016, 2005年12月
  英語
• Reconstruction of pH in the surface seawater over the north pacific basin for all seasons using temperature and chlorophyll-a
  Y Nakano; YW Watanabe, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 61, 4, 673, 680, 2005年08月
  英語
• Decadal change in dissolved inorganic carbon at Station KNOT in the subarctic western North Pacific
  Journal of Oceanography, 61, 129-, 129-139.*, 2005年
• Seasonal and interannual variation of DIC in the Oyashio mixed layer: a climatological view
  Journal of Oceanography, 61, 1059, 1074, 2005年
• Temporal evolution of the North Pacific CO2 uptake rate
  Christopher L. Sabine; Richard A. Feely; Yutaka W. Watanabe; Marilyn Lamb, Journal of Oceanography, 60, 1, 5, 15, 2004年02月
  英語
• Temporal trends in apparent oxygen utilization in the upper pycnocline of the North Pacific: 1980-2000
  S Emerson; YW Watanabe; T Ono; S Mecking, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 60, 1, 139, 147, 2004年02月
  英語
• Synchronous bidecadal periodic changes of oxygen, phosphate and temperature between the Japan Sea deep water and the North Pacific intermediate water
  YW Watanabe; M Wakita; N Maeda; T Ono; T Gamo, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 30, 24, 2273, doi:10.1029/2003GL018338, 2003年12月
  英語
• Oceanic uptake rate of anthropogenic CO2 in a subpolar marginal sea: The Sea of Okhotsk
  M Wakita; YW Watanabe; S Watanabe; S Noriki; M Wakatsuchi, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 30, 24, 2252, doi:10.1029/2003GL018057, 2003年12月
  英語
• Oceanic Suess effect of delta C-13 in subpolar region: The North Pacific
  T Tanaka; YW Watanabe; S Watanabe; S Noriki; N Tsurushima; Y Nojiri, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 30, 22, 2159, doi:10.1029/2003/GL0108503, 2003年11月
  英語
• Comparison of time-dependent tracer ages in the Western North Pacific: Oceanic background levels of SF6, CFC-11, CFC-12 and CFC-113
  YW Watanabe; A Shimamoto; T Ono, JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 59, 5, 719, 729, 2003年10月
  英語
• Consistency and synthesis of Pacific Ocean CO2 survey data
  MF Lamb; CL Sabine; RA Feely; R Wanninkhof; RM Key; GC Johnson; FJ Millero; K Lee; TH Peng; A Kozyr; JL Bullister; D Greeley; RH Byrne; DW Chipman; AG Dickson; C Goyet; PR Guenther; M Ishii; KM Johnson; CD Keeling; T Ono; K Shitashima; B Tilbrook; T Takahashi; DWR Wallace; YW Watanabe; C Winn; CS Wong, DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 49, 1-3, 21, 58, 2002年
  英語
• Probability of a reduction in the formation rate of the subsurface water in the North Pacific during the 1980s and 1990s
  Y. W. Watanabe; T. Ono; A. Shimamoto; T. Sugimoto; M. Wakita; S. Watanabe, Geophysical Research Letters, 28, 17, 3289, 3292, 2001年09月01日
  英語
• Temporal increases of phosphate and apparent oxygen utilization in the subsurface waters of western subarctic Pacific from 1968 to 1998
  T Ono; T Midorikawa; YW Watanabe; K Tadokoro; T Saino, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 28, 17, 3285, 3288, 2001年09月
  英語
• Overview of NOPACCS (Northwest Pacific Carbon Cycle Study)
  Hiroyuki Tsubota; Joji Ishizaka; Akira Nishimura; Yutaka W. Watanabe, Journal of Oceanography, 55, 6, 645, 653, 1999年12月
  英語, 書評論文,書評,文献紹介等
• Potential oceanic uptake of excess CO_2 in the North Pacific studied with CFC-11 and alkalinity.
  WATANABE Y. W., Mar. Chem., 1996年
• Flux of carbon dioxide in the North Pacific studied with multiple chemical tracers
  Watanabe Y. W., Proc. of the 1994 Sapporo IGBP Symposium, 14, 393, 399, 1995年
  Hokkaido University
• Tritium in the northwestern North Pacific
  WATANABE Y. W., Journal of Oceanographic Society of Japan, 47, 80, 93, 1991年

• 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
• 環境と人間, 2024年, 学士課程, 全学教育

• 日本分析化学会
• 第四紀学会
• 日本地球化学会
• 日本海洋学会
• 日本気象学会
• American Geophysical Union

• 次世代南大洋海洋観測に対するパラメタリゼーション技術の開発と展開
  科学研究費助成事業 基盤研究(S)
  2022年04月 - 2027年03月
  渡辺 豊
  日本学術振興会, 基盤研究(S), 北海道大学, 22H05003
• 東南極における氷床－海氷－海洋システムの地域特性の解明
  科学研究費助成事業
  2021年04月05日 - 2026年03月31日
  田村 岳史; 草原 和弥; 溝端 浩平; 平野 大輔; 野村 大樹; 巻 俊宏; 渡辺 豊
  白瀬氷河底面融解量と外洋からの熱供給との比較
  白瀬氷河が存在するリュツォ・ホルム湾で取得した海洋観測データの解析から明らかにした白瀬氷河―海洋相互作用に関する研究結果を、海洋―海氷―棚氷結合モデルによる実験結果と比較・統合し、顕著な季節変動を伴う年間を通じた白瀬氷河舌の底面融解プロセスを明らかにした。海洋―海氷―棚氷結合モデルによる実験結果からは、中層での海流の変動が、沖合の暖水のLH湾湾内への流入の変動の決め手となっている事が示唆された。さらにこの数値モデルの結果からは、LH湾で卓越する存在である沿岸定着氷の存在が、大気海洋間の熱交換を遮断して海氷生成を抑制し、これが沖合から白瀬氷河への暖水流入をより強くする（又は暖かいままにしてたどり着く）要因を作っている事が明らかになった。衛星観測、海洋観測、測地観測、数値モデル結果は全て、白瀬氷河の高い底面融解率を示している。
  ケープダンレー周辺域での海氷生産と外洋からの熱供給との比較
  ケープダンレー周辺域において、顕著な海氷後退が海面での熱貯留を増やし、東風によりアメリ―棚氷下へ押し込まれると同時に棚氷底面を融解させて、ケープダンレー沖の暖水化・淡水化をもたらす一連の過程が現場観測により捉えられた。このケープダンレーからの底層水流出を数値実験で再現するうえで、観測に基づく詳細な現実地形を考慮することが、流出量の絶対値に大きく影響することが明らかになった。
  このように、交付申請書に記載した「研究の目的」及び「研究実施計画」について、上記のように直接的に研究目的に対して成果を上げる事となった。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立極地研究所, 21H04931
• 南大洋縁辺部における準リアルタイムな人為起源二酸化炭素の動態解明
  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
  2020年04月 - 2022年03月
  渡辺 豊
  全海水の40％を占める南極底層水は熱と物質の巨大な貯留槽であり、この底層水形成域である南大洋でのCO2の取り込み量は全球の気候や生態系変動を大きく支配する。南大洋縁辺部で、南極底層水に大気から取り込まれる人為起源CO2は海洋吸収量の40%にもなると推定されているが、飽和平衡量に到達する前（非平衡）に海洋内部へと沈み込み、その非平衡量は30%までになるとの予測もある。しかし、観測を基盤としてこの非平衡量を確かめるには至っていない。その最大の理由は、海洋のCO2吸収を把握するための炭酸系物質（全炭酸：DIC、アルカリ度：Alk、pH)の測定が他の観測成分に比べて煩雑であること、さらに、海洋観測船を基盤とせざるを得ない制約条件によりデータ数が時空間的に疎であるためである。このため、南極底層水への人為起源CO2取り込み量は正確に未だ分かっておらず、全球的な気候変動予測の大きなボトルネックとなっている。
  本申請では「南極底層水に人為起源CO2はどのくらい取り込まれているのか」という最大の問いに答えるために、2020年度は以下の項目を実施した。(1)南大洋縁辺部における炭酸系物質のパラメタリゼーション（炭酸系物質の関数化：DIC, Alk, pH = f (T, S, DO, Pr); T・S・DO・Prによる炭酸系物質の関数化）の開発を行い、高精度なパラメタリゼーションの開発に成功し、これを基盤に南大洋における炭酸系物質の大気海洋間の非平衡量のパラメタリゼーション化も成功した。(2)同海域の既存海洋水理データ群に適用することで、南大洋縁辺域も含めた南緯30度以南の南大洋における全炭酸物質の時空間高解像度なマッピングに成功した。(3)これらを基盤に、南大洋縁辺部に現在展開されている約200個の自動海洋観測ロボットに応用し、南大洋縁辺域の人為起源二酸化炭素濃度の詳細な分布に着手した。
  日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 20H04962
• 日本沿岸海域における海洋酸性化の動態予測手法の開発
  科学研究費助成事業 基盤研究(C)
  2019年04月 - 2022年03月
  今井 圭理; 渡辺 豊
  日本沿岸海域における海洋酸性化の時空間変化とその規模を予測するために日本沿岸海域へ適用可能なpHの経験的関数（パラメタリゼーション：pH = f (塩分、酸素、クロロフィルa等)）の開発を目指した。環境の変動が大きい沿岸海域での海洋酸性化の動態を把握するには膨大なpHデータが必要となることから、日本沿岸海域（北海道・東北沿岸海域）を年間幾度も航行する北海道大学・練習船「おしょろ丸」の表面海水モニタリングシステムを改良し、多項目な連続データ取得を可能にした。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究分担者, 19K12292
• 海洋炭酸系物質の時空間高解像度マッピング技術の南大洋への展開
  科学研究費助成事業 基盤研究(A)
  2018年04月 - 2021年03月
  渡辺 豊; 中野 善之; 脇田 昌英; 野村 大樹
  2018年度は以下の項目を実施した。
  ●研究項目(1)「南大洋の炭酸系物質(pH, Alk, DIC)のパラメタリゼーションの基本原理の評価のための観測とその展開」：東・南極海をターゲットに、JAMSTEC研究観測船・白鳳丸、水産庁・開洋丸、東京海洋大学・海鷹丸、南極観測船・しらせによって、0m～6000m・36層鉛直採水を広範囲にわたる80観測点海水サンプルを取得し、精度2umol/kg以内で分析を実施した。
  ●研究項目(2)「南大洋における炭酸系物質のパラメタリゼーションの開発」：南大洋海域（南緯40度以南）の国際的海洋横断面観測計画CLIVAR・GOSHIPの2万採水層の水深0m～6000ｍまでに及ぶ高精度・高確度なT・S・DO・Pr・炭酸系物質データ群を用い、炭酸系物質のパラメタリゼーションを行い、同領域における3次元の空間分布の把握を行った。さらに、同領域において、1990年から時間的に離散的ではあるが定点観測が実施されている観測ステーションの時系列高精度データ群（T・S・DO・Pr・炭酸系物質）に上記のパラメタリゼーションを適用し、実データと比較することで、パラメタリゼーションによって得られた炭酸系物質の時系列データの妥当性の評価を実施した。上記のデータ群も基盤に、炭酸系物質を水温・塩分・酸素・圧力の関数とするパラメタリゼーションを実施したところ、予備的であるが、南大洋海域において、0mから海底までの範囲で、pH, Alk, DICのパラメタリゼーションが高精度で実施可能なことを確認した。
  ●研究項目(3)「南大洋における準リアルタイムな炭酸系物質のマッピング」：海洋自動観測ロボット（中層プロファイリングフロートならびに水中グライダー）のデータ群に対して、品質管理も含め必要なパラメータ(T, S, DO, Pr)についてデータフォーマットを整備した。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 18H04131
• 海洋の炭酸系物質の準リアルタイムな時空間高解像度マッピングの展開に関する研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2015年04月 - 2018年03月
  渡辺 豊; 中野 善之; 野村 大樹
  迅速で高精度高確度な炭酸系物質測定方法を開発した。これらのデータと北太平洋高緯度海域における15万採水層に及ぶ高精度・高頻度水理データ群も用い炭酸系物質のパラメタリゼーションを行い、同海域における確度と精度ともに0.1%以内で炭酸系物質を復元出来る定式化を可能とした。併せて、人為起源CO2と人間活動起源由来の海水pHを推定する方法の開発にも成功した。
  海洋自動観測ロボットデータに適用し、同海域の時空間的に詳細な準リアルタイムの炭酸系物質の動態を把握する観測システムの構築に成功した。その結果、人為起源由来の海洋酸性化はここ数十年にわたり一年に0.002づつ全球的に進んでいることを明らかとした。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 15H02799
• 海洋生態系における放射性物質の移行・濃縮状況の把握
  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
  2012年06月 - 2017年03月
  神田 穣太; 喜多村 稔; 西川 淳; 青野 辰雄; 山口 篤; 高木 省吾; 土屋 光太郎; 立田 穣; 林 敏史; 野田 明; 渡辺 豊; 茂木 正人; 田中 祐志; 守屋 繁春; 小林 卓也; 芳村 毅; 石丸 隆; 五十嵐 敏; 須賀 次郎; 山川 紘; 大津 秀暁; 伊藤 友加里; 高澤 伸江; 内山 香織; 久保 篤史; 今井 圭理
  海洋生態系における福島第一原子力発電所事故由来の放射性物質について、以下の研究を行った。１）福島沿岸域において生物と環境の放射性セシウムについて、年に2回の船舶観測による経時的なデータセットを得た。また外洋域の動物プランクトンについても複数の海域で時系列データを得た。２）岩礁性の底生魚に重点を置いて、生態系への移行経路を検討した結果、懸濁・沈降粒子や堆積物の有機物画分等からの移行は小さいことを確認した。３）現場観測データを用い、生態系内の放射性セシウム推移をモデルにより再現し、海洋生物の放射能レベルの今後の推移について検討した。
  日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京海洋大学, 研究分担者, 24110005
• 海水中の脱窒・窒素固定量の高確度同時見積り法の開発に関する研究
  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
  2013年04月 - 2015年03月
  渡辺 豊
  海水中の窒素とアルゴンの高確度化と同時測定化を図り、一気に海水中の脱窒・窒素過程量を求められる簡便で迅速な方法の開発を本研究の目的とした。このため、既存の分析法の改良を行うとともに、海水中の脱窒・窒素過程量の見積り法を開発した。この方法を用いた結果、オホーツク海においては、窒素固定はほとんど検出されなかったが、7micromole/kg/yearを越える著しい脱窒速度が沿岸部に存在し、これが北太平洋へ流れ出ていく空間分布を明瞭に描きだすことができ、北太平洋への影響を示唆できた。
  日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 25550004
• 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
  科学研究費助成事業 基盤研究(S)
  2010年04月 - 2015年03月
  若土 正曉; 三寺 史夫; 西岡 純; 中村 知裕; 江淵 直人; 鈴木 光次; 黒田 寛; 大島 慶一郎; 津旨 大輔; 的場 澄人; 小埜 恒夫
  オホーツク海から親潮域の豊かな水産資源を支える“奇跡ともいえる仕組み”を明らかにするため、オホーツク海と北太平洋をつなぐ熱塩／物質循環システムの実態解明を進めた。熱塩循環の強さを決めるオホーツク海北部の高密度水（DSW）の塩濃度は、亜寒帯循環を跨ぐ塩濃度偏差の長距離伝播、海氷生産量変動、降水量変動との「せめぎ合い」により決まる。アムール川河口・オホーツク北部陸棚上に堆積する光合成に必須の栄養物質・鉄は、このDSWに取り込まれ、北太平洋の広範囲に供給される。DSWと潮汐混合を介し強く結合した熱塩循環と物質循環が生物生産を北太平洋規模で規定するという、絶妙なシステムが本研究により明らかとなった。
  日本学術振興会, 基盤研究(S), 北海道大学, 研究分担者, 22221001
• 海洋の気体交換フィードバックシステムと生物生産応答に関する研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(A)
  2010年 - 2012年
  渡辺 豊; 西岡 純; 坂岡 桂一郎; 南 秀樹; 小埜 恒夫
  海洋の窒素・炭素循環変動とそのフラックスの時空間変動を定量化するための新規見積り法の開発に成功した。同時に、簡易で高頻度に海洋表面溶存気体を採水できるシステムの開発と実証試験を実施し、その開発に成功した。このシステムデータ群と既存のデータ群に、窒素・炭素循環のための新規見積り法を適用し、北太平洋ならびに全球規模の窒素・炭素循環の変動の高時空間分解能な分布を明らかにした。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 22241001
• 潮汐混合の直接観測と潮汐１８．６年振動に関わる海洋・気候変動の解明
  科学研究費助成事業 基盤研究(S)
  2008年 - 2012年
  安田 一郎; 羽角 博康; 小松 幸生; 西岡 純; 渡辺 豊; 中塚 武; 伊藤 幸彦; 建部 洋晶; 勝又 勝郎; 中村 知裕; 広江 豊; 長船 哲史; 田中 祐希; 池谷 透; 西川 悠; 友定 彰
  千島列島やアリューシャン列島海峡域において、中深層に及ぶ通常の数千倍の乱流鉛直混合の存在を、観測によって実証した。この大きな潮汐鉛直混合は、鉄や栄養塩等の物質循環を通じて、親潮など北太平洋亜寒帯海域の海洋生態系に大きな影響を与える。さらにその潮汐混合が18.6年周期で変動することによって生じる海洋変動が、日本東方海面水温とアリューシャン低気圧等の大気海洋相互作用を通じて増幅し、太平洋規模の気候・海洋の約20年変動に影響することが、観測・モデルの両面から明らかとなった。
  日本学術振興会, 基盤研究(S), 東京大学, 研究分担者, 20221002
• 海洋における二酸化炭素吸収変動量の高確度決定法の開発
  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
  2010年 - 2011年
  渡辺 豊
  海水中の溶存無機炭素中の炭素安定同位体比(δ^<13> C)を高精度に図り、大気から海水へ取り込まれる人為起源二酸化炭素の吸収速度を高分解能で求める新規見積り法を開発することを研究目的とした。このため、分析法改良や採水手法改良にも取り組み、δ^<13> Cを用いた海洋の人為起源二酸化炭素吸収速度の見積り法を開発した。この方法を用いた結果、北太平洋高緯度海域では、近年、大気中の二酸化炭素分圧で期待されるより1. 2倍高い人為起源二酸化炭素の吸収が行われていたことが明らかとなった。
  日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 22651002
• 海洋の温室効果気体の長期変動と気候へのフィードバック効果
  科学研究費助成事業 特定領域研究
  2006年 - 2010年
  渡辺豊; 安田 一郎; 鶴島修夫
  北太平洋の長期変動メカニズム解明のための物理・生物・化学的な総合観測を実施し、大気海洋循環ならびに物質循環長期変動の定量化に成功した。また、海水中の温室効果気体のアルゴリズム化に成功した。さらに、長期変動が海洋環境変動に与える影響を組み込んだ数値モデルを用いて、北太平洋亜寒帯海域での長期変動を復元した。
  日本学術振興会, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 18067002
• 海洋表層・大気下層間の物質循環リンケージ
  科学研究費助成事業 特定領域研究
  2006年 - 2010年
  植松 光夫; 横内 陽子; 渡辺 豊; 武田 重信; 山中 康裕; 津田 敦
  大気海洋物質循環の全体の取り纏めを行うために4つの研究項目の研究方針を調整し、陸上集中観測や研究航海の企画調整や申請、研究交流のための全体会議、計画研究代表者会議、総括班会議を適宜、開催した。4つのワーキンググループの集会(辺戸岬集中観測WG、台風影響評価WG、生態系長期変動WG、渦相関法検討WG)を企画、開催し、いずれも活発な議論が展開され、新たな研究の連携と発展を見た。成果発表の場として国内外会議でのセッション・Workshop主催件数は、20件を越えた。諸外国の国際会議に特定領域研究の成果を積極的に発表する若手研究者への旅費援助を行った。本研究領域において12名が博士号を取得した。NewsletterやWeb siteを用い、情報を国内外へ公開した。
  日本学術振興会, 特定領域研究, 東京大学, 研究分担者, 18067009
• 窒素とアルゴンとラジウムを用いた高確度な海水中の脱窒速度決定法の開発に関する研究
  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
  2008年 - 2009年
  渡辺 豊
  H21年度は、以下の項目を実施した。
  実海域における実証試験の実施
  生物生産が高く脱窒の起こっている外洋の親潮海域ならびにオホーツク海において、広域範囲にわたる窒素、アルゴンとラジウムの高頻度サンプリングを実施した。H20年度に完成した方法(海水中の窒素の過剰量と、ラジウムによる海水の滞留時間を組み合わせた方法)を用いて、窒素、アルゴンとラジウムに基づく脱窒速度の見積りと、これまでに定性的であるがよく用いられてきた脱窒の指標N^*を比較したところ、外洋域においては時空間的に有意の差がなく、よく一致していることを明らかとした。
  さらに、この方法に基づき、親潮域をバックグラウンドとし、オホーツク海との窒素過剰量の差を取るとともに、ラジウムから推定されるオホーツク海の滞留時間を組み合わせて、オホーツク海の全域の脱窒速度の平均場を求めた。その結果、オホーツク海の全脱窒速度は約0.39～1.02T mol/年であり、世界で最も大きな脱窒海域アラビア海の2.92T mol/年に次ぐほどの大きな脱窒海域であることを定量化し、北太平洋の窒素循環に大きな影響を与えていることを明らかとした。このことは、今後の温暖化によって、オホーツク海の窒素変動が北太平洋の窒素循環に多大なインパクトを与える可能性をも示唆した。
  この結果は、2010年3月に行われた日本海洋学会で発表し、その内容を査読付英文学術雑誌に投稿するため現在執筆中で、近日中に投稿する予定である。
  日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 20651001
• 地球環境変化のインディケータ北極・南極域と亜寒帯域のフィードバック
  科学研究費助成事業
  2007年 - 2009年
  池田 元美; 渡邉 豊; 渡部 雅浩; 杉本 敦子; 見延 庄士郎; 笹井 義一
  本科学研究費補助金研究は、極域の大気と海洋のそれぞれにおいて、気候変動に重要となるプロセスを解明することに加え、大気と海洋の相互作用、地球化学の要素、さらには陸面の植生まで含めた極域全体のシステムが、如何に機能しているかを調べたものである。特にこれから深刻化する地球温暖化に伴う変化を予測する基礎情報として、海洋生物生産の低下、亜寒帯陸域における植生の劣化が避けられないこと、およびそれが炭素循環に悪影響を与える可能性を示唆した。大局的視点からのまとめを2008年と2009年の北海道大学サステイナビリティ・シンポジウムで報告した。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 19201001
• 縁辺海(ベーリング海、オホーツク海、日本海)の基礎生産を支える鉄の挙動とその起源
  科学研究費助成事業
  2006年 - 2009年
  久万 健志; 齋藤 誠一; 磯田 豊; 長尾 誠也; 中塚 武; 鈴木 光次; 渡辺 豊; 西岡 純
  南東部ベーリング海海盆域及び陸棚斜面域について、海盆域表層では、栄養塩は豊富に存在しているが、大気からの鉄供給が少ないため基礎生産が低く抑えられている典型的な鉄欠乏型海域である。しかし、陸棚斜面域では長期間植物プランクトンブルームが維持されており、海盆域の栄養塩と陸棚底層の鉄の表層への供給があるためと考えられた。オホーツク海では千島列島海峡における潮汐混合による鉄及び栄養塩の北西部北太平洋へ供給が明らかになり、親潮域での高い基礎生産を支える大きな役割を果たしている。また日本海表層では栄養塩濃度が低く大気からの鉄供給量が多いため,表層における鉄濃度が高い栄養塩欠乏型海域であることが明らかになった。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 18201001
• 千島列島・アリューシャン列島付近潮汐混合の実態解明と北太平洋海洋・気候変動
  科学研究費助成事業 基盤研究(A)
  2008年 - 2008年
  安田 一郎; 小松 幸生; 渡辺 豊; 中塚 武
  淡青丸KT-08-7次研究航海(2008年4月23日~5月7日)において、伝導度-水温-水深プロファイラ(CTD)、垂下式超音波流速計(LADCP)、および鉛直微細構造プロファイラ(乱流計)等を用い、房総半島沖合の親潮系低塩分水が貫入した直後の黒潮続流域において2000mまでのグリッド観測を実施した(安田一郎・伊藤幸彦)。この研究航海ではまた、鉛直方向に詳細な硝酸分布が取得できる硝酸塩連続プロファイラをレンタルして使用した。硝酸計データと乱流計データと組み合わせると硝酸の鉛直フラックスが算出でき、これにより本研究における栄養塩・生態系観測研究の基礎が構築されつつある。2009年に予定されている白鳳丸アリューシャン・ベーリング海観測を行うために、5/22-23にシンポジウムを開催し観測計画のとりまとめを行った。2006/2007ロシア船観測によって千島列島海域で得られた観測データの解析を進め、密度逆転からの乱流強度評価手法の開発(院生D1:八木雅宏)、千島列島付近での乱流による栄養塩鉛直輸送の評価(院生D1:金子)を行った。鉄分布観測データの検討(西岡純)、化学トレーサ観測データの解析(渡辺豊)を行った。海洋観測長期データを用いた解析(院生D3:長船哲史)により潮汐18.6年振動がベーリング海にも現れることを明らかにした千島列島付近の潮汐混合を変動させた大気・海洋・海氷結合モデルを開発し、エルニーニョ・南方振動(ENSO)を通じて気候にも影響を与えうることが明らかにされた(羽角・安田・建部)。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京大学, 研究分担者, 20253004
• 北太平洋高緯度海域のDMSフラックスの動態解明に関する研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2006年 - 2008年
  渡辺 豊; 仁木 拓史; 乗木 新一郎
  北太平洋高度海域の沿岸・外洋において、地球温暖化抑制物質であるDMS(ジメチルサルファイド)濃度について、植物プランクトン・クロロフィル・色素データと炭酸物質等とともに、世界で初めての周年規模の時系列観測を試みた。その結果、DMSの北太平洋における月別の詳細な空間分布を描き出すことに成功し、さらに、北太平洋全体でその表層濃度ならびに大気への逃散速度がここ30年で増加して傾向にあることを明らかとした。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 18310001
• 窒素とアルゴンを用いた高確度な海水年齢決定法の開発に関する研究
  科学研究費助成事業 萌芽研究
  2006年 - 2007年
  渡辺 豊
  H18年度に確立した分析法と以下の計算方法を用いて、H19年度にはその信憑性を明らかにするために北太平洋高緯度海域で季節毎に得た海水試料の分析し、鉛直的な気泡貫入量の見積もりを行った。
  A項(真の飽和度)とB項(気泡貫入量)推定式:
  N_<2(obs)>=A_・N_<2(s)>+0.780・B(1),Ar_<(obs)>=A_・(k_/k_)・Ar_<(s)>+0.009・B(2)
  A_:窒素の飽和度(%)、N_<2(s)>とAr_<(s)>:現場の水温・塩分・大気組成比から求められるN_2とArのそれぞれの飽和濃度、k_、k_:窒素とアルゴンの気体交換速度、B:気泡が直接溶け込んだ量、0.789及び0.009:N_2とArのそれぞれの大気混合比。
  その結果、気泡貫入量は水深1000m以深では変動せず、その上層、表層・中層において季節的に10-50μmol/kgの範囲内で変動することを明らかにした。
  さらに、この方法を、年代決定に用いられているCFCsが観測されている南半球40度付近を一周する数十点の観測点試料について、窒素とアルゴンを測定し、気泡貫入の程度を計算した。その結果、年代は5-10年程度補正する必要があることが明らかになった。
  日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 18651002
• 千島列島付近潮汐混合の直接観測と北太平洋海洋循環・変動に与える影響の解明
  科学研究費助成事業 基盤研究(A)
  2005年 - 2007年
  安田 一郎; 日比谷 紀之; 大島 慶一郎; 渡辺 豊
  H19年度においては、昨年度に引き続きロシア船を傭船し、約1週間(2007年8月下旬から9月上旬)にわたり千島列島海域の乱流計を用いた乱流直接観測を行うことができた。本年度観測では、昨年度機器の故障により十分な深さまで観測ができなかったブッソル海況西水道において1日連続観測を行うことができた。また、深い混合が予想されたブッソル海況東水道の1点、昨年度オホーツク海側で実施したウルップ海況太平洋側の3点、及び、ムシル海況4点で1日連続観測を行ったほか、重要な観測点で乱流・CTD観測を行うことができた。これらの観測により、千島列島海域には、一般的な中深層での乱流強度の約1万倍にも及ぶ1000cm2/secを越える鉛直拡散が起きていることが実証された。一方、1日の中でも潮汐流に応じて乱流強度は大きく変化すること、また、場所ごとに大きく変化することが明らかとなった。今後、さらに観測を行うとともに、長期観測データやモデルなどを用いてこの海域全体の寄与を明らかにしてゆく必要があることもわかった。また、これら乱流の直接観測データとCTDで取得された密度の鉛直方向の逆転から得られた間接的に乱流強度を比較した結果、乱流強度1桁の誤差範囲で間接的に乱流強度を見積もることができる手法を開発することができた。さらに、木の年輪から得られた長期気候指標北太平洋10年振動指数PDOに有意な18.6年潮汐振動周期を見出し、潮汐振動と気候との位相関係を明らかにした。これにより、日周潮汐の強い時期に、赤道域ではラニーニャ傾向、日本東方海域では高温、アリューシャン低気圧は弱い傾向になることがあきらかとなった。また、千島列島付近の日周潮汐が強い時期に表層の層厚が薄くなり、それが日本南岸まで伝搬することに関連して、本州南岸沿岸海域の栄養塩が上昇する傾向があることが明らかとなった。このように、千島列島付近および亜寒帯海域の潮汐混合は、広く北太平洋に大きな影響を与えていることが示唆された。
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京大学, 研究分担者, 17253004
• 北太平洋亜寒帯域の鉄濃度が生物生産と二酸化炭素収支に及ぼす影響に関する観測研究
  科学研究費助成事業 基盤研究(B)
  2004年 - 2006年
  小埜 恒夫; 葛西 広海; 西岡 純; 渡辺 豊; 芳村 毅
  通常のCTDを利用したクリーン採水技術を確立し、親潮域および混合域において年数回の鉄の反復断面観測を実施した。世界で初めて栄養塩と同一の時空間分解能で得られた、鉄濃度周年変動データの解析から、以下の事があきらかになった。
  1]親潮域表層における溶存鉄の各月の海域平均濃度は、主要栄養塩と定性的に同じ季節変動パターンを示すだけでなく、硝酸と定量的に一定比(ΔDFe/ΔN=27x10^<-6>[mol/mol])を保って増減している。表層鉄濃度のピークは冬期の最大混合深度期(1-3月)であり、黄砂飛来時期(4月)とは明瞭に異なる。
  2]親潮表層の冬期溶存鉄濃度はアラスカ湾より遙かに高いが、両者の亜表層域の鉄濃度も同様に異なる為に、両海域の冬期表層鉄濃度は、亜表層からのエントレインメントと鉛直渦拡散を仮定した同じモデルで再現可能である。親潮表層の溶存鉄:硝酸費も同様にアラスカ湾より高く、北太平洋中層水(NPIW)のそれと同一値をしめす。
  3]これらの事から、西部北太平洋表層に存在する鉄は数年-数十年程度の平均滞留時間を持っており、したがって周年-経年変動のスケールでは、鉄の動態は主要栄養塩と同様であることが推定される。つまり大気ダストからの鉄の供給は従来の定説に反してそれほど重要ではなく、生物による取り込みと中層での再分解、そして鉛直混合による表層への回帰という海洋内部での再循環だけで、ほぼ加不足なく溶存鉄の周年変動は説明出来る。
  4]春季ブルーム終了時の表層溶存鉄濃度がほぼ0.25nMで一定となる事から、ブルーム形成ケイ藻種の成育限界鉄濃度が0.25nM程度と高く、このためブルーム期には硝酸でなく鉄が主な制限栄養素になっている事が推定される。一方周年を通じた硝酸・溶存鉄プロットは鉄側に切片を持つ事から、鉄も硝酸も低濃度となる夏期には硝酸が親潮表層の制限栄養素となっている。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 独立行政法人水産総合研究センター, 研究分担者, 16310019
• 海洋・大気間の物質相互作用研究計画(IGBP/SOLAS)の準備調査
  科学研究費助成事業 基盤研究(C)
  2004年 - 2004年
  植松 光夫; 梶井 克純; 津田 敦; 渡辺 豊; 武田 重信; 山中 康裕
  本研究では、海洋・大気間の物質相互作用研究計画(IGBP/SOLAS)の特定領域研究申請に向けて、各プロジェクトの具体的な共同研究体制や戦略、国際的な協力体制を確立するため、国内研究立案集会を2004年7月1-2日に東大海洋研にて開催した。
  その後、10月6日にDMS関係のデータ、情報交換を含めたSOLAS-Japan DMSワークショップを開催した。ワークショップ終了後、"Dr.Sauveur BELVISO(CEN de Saclay, France)とDr.Dileep KUMAR(National Institute of Oceanography, India)を招待して、それぞれ"Recent progresses of DMS biogeochemistry in the Southern Ocean"と"Dimethylsulphide in the monsoon driven Indian Ocean"というタイトルでセミナーを開催した。
  11月15-16日には東大海洋研において「大気・海洋間の生物地球化学的循環過程」について国内SOLASシンポジウムを開催し、30件を越える成果と研究提案の発表があった。
  2005年1月20-21日に名古屋大においてSOLAS-Japanワークショップを開催し、来年度の研究計画や長期の航海計画申請について意見を集約した。
  国際的な活動として、ノルウェーのベルゲンで開催された国際SOLAS SSC meetingに植松(SSC委員)と武田(SSC委員)が出席し、日本を中心としたアジア域での取り組みについて取りまとめた。2005年には東京で国際SOLAS SSC meetingを開催することに決まった。また、この東京会議に引き続いてAsia SOLAS Workshopの開催を計画した。
  2004年10月にカナダ、ハリファックスで開催される国際SOLASシンポジウムに我が国から15名の研究者が発表した。津田がキーノートスピーカーとして招待された。本研究費から4名の発表者に旅費の援助を行った。
  この間、特定領域研究申請に向けて作業を行い、2004年11月に「海洋表層・大気下層間の物質循環リンケージ」(大気海洋物質循環)を申請した。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 東京大学, 研究分担者, 16631003
• インドネシア熱帯林泥炭層に記録される気候変動プロキシの解読
  科学研究費助成事業
  2000年 - 2003年
  成田 尚史; 田中 教幸; 大田 啓一; 田上 英一郎; 渡辺 豊; 成田 尚史
  熱帯域での気候変動の記録は、温帯や寒帯に比較してその知見は非常に限られている。特に、陸域での環境変動の高時間分解能の記録は比較的少ない。本研究では、泥炭層及び木に記録されている気候変動のプロキシを分析して経年変動から100年周期変動を調べ、過去のインドネシア周辺の気候変動の再現とその変動要因の解析を行うことを目的としている。
  本研究では、インドネシア西ジャワ島に位置するラワダナウ湖において、インドネシア科学院地質工学研究所で特別にデザイン、共同開発製作した陸上用のピストン柱状試料採取器を使用し採取した、長さ362cmの泥炭堆積層の柱状試料の分析を行ってきた。また、ピストンコアでは表面付近の乱れが避けられないので、チューブを手でゆっくり押し込んで表層32cmのコアーも採取した。試料採取地点は、Rawa Danau湖北側の開墾のために試料採取の2年前(2002年)に火入れを行い放置されている場所を選定した。泥炭の分析にあわせて、スベリー島で熱帯林の数種に年輪を発見し、試料を持ち帰り、うちマングローブのTree ringに関して、セルロース中の炭素酸素同位体の分析を行った。有機炭素の放射性炭素の分析から、泥炭層最下部の歴年代は、7428 yr BPと見積もられた。泥炭中の有機炭素、全窒素、炭素窒素の安定同位体比、元素状炭素、他の地球化学的プロキシ、花粉分析の測定結果は、いずれも過去8千年間での、この地域に湿潤の周期的な変動を記録していた。特に、リグニンフェノールの分析に基づく、lignin phenol vegetation index (LPVI)は、完新世中期以降、大きく4回の植生の変化が起こったことを物語っていた。さらに、元素状炭素の分析からは、ほぼ同時期に2〜3回の森林火災が多発する時代が存在することが明らかになった。
  スベリー島で採取したマングローブのtree ring(約5cm)の分析からは、酸素炭素同位体と周期的な変動が見られた。この周期的な変動は、酸素同位体に関しては2〜4mm、炭素同位体に関しては1mmほどの波長であり、後者は季節変動を示すに対して、前者は、数年スケールでの気候変動を示す可能性があり、両者とも生息地での相対湿度や降水量と関連した(塩分ストレスも含む)変動であると考えられる。
  本研究で行った泥炭層およびtree ringの分析は、過去8千年及び数十年でのこの地域の気候変動を記録したものであると結論できる。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 12480144