2021年11月4日 国立大学法人東京大学大気海洋研究所 プレスリリースにて
地球表層圏変動研究センター 海洋生態系変動分野 干場康博特任研究員、羽角博康教授、伊藤幸彦准教授らが発表を行い、記事が掲載されました。
図１.大量の河川流出土砂懸濁物が、周囲の水の密度と流れに影響を及ぼす（懸濁物―物理相互作用）概念図。(a)大量の懸濁物を含む河川水が、海水よりも重くなって海底まで沈み込むハイパーピクナルモード。(b)河川水が表層に広がりやすくなるハイポピクナルモード。粒径が大きく、滞留時間の短い懸濁物が河口近傍のみ水の密度を大きくすることで、河口⇔沖合間の水塊密度差が小さくなり、それによって駆動されている鉛直的な循環を弱くする。結果として表層の水は鉛直的に孤立しやすくなる。
掲載内容
洪水時に河川から大量流出する土砂が沿岸域の流れ・栄養塩環境を変える
発表のポイント
◆若狭湾丹後海に注ぐ由良川の2013年9月洪水時、川から大量に流出した物質が沿岸海域に広がる過程を、物理―懸濁物―低次生態系モデルシミュレーションにより再現しました。
◆河川から大量に供給される懸濁物（泥など）が、周囲の水を重くすることで、沿岸域の流れ、塩分や栄養塩場に大きな影響を与える可能性のあることが示されました。
◆本研究の成果は、他の地域や異なる洪水状況に対しても応用でき、海に対する川の役割の新たな理解に貢献するものです。
発表概要
陸から河川を通して海に運ばれる淡水、懸濁物や栄養塩は、沿岸の生物生産に大きく寄与しています。特に、洪水時は上記の物質が大量に海に供給されるだけでなく、沿岸海域が河川流出水によって大きくかき混ぜられることで、大量の栄養塩が表層に供給されます。そのかき混ざり方、かき混ぜの強さは低塩分の河川水と、高塩分の海水の密度差によって決まります。それら水塊同士の密度差に、泥などの懸濁物も影響を与えます。洪水時は大量の懸濁物が河川から流出し、流れを大きく変えることがあります（懸濁物―物理相互作用：図1）。しかしながら、懸濁物―物理相互作用が沿岸域の物質循環にまで与える影響は詳しくわかっていませんでした。東京大学大気海洋研究所の干場康博特任研究員らのグループは、海洋物理―懸濁物―低次生態系結合数値シミュレーションにより、沿岸表層の塩分や栄養塩濃度が懸濁物―物理相互作用によって大きく変わりうる可能性を指摘しました。本研究は、海における河川の役割について新たな知見を与えるものであり、洪水時に生じる物理・物質循環諸現象の理解にも貢献する成果です。
発表雑誌
雑誌名： Scientific Reports
論文タイトル： Biogeochemical impacts of flooding discharge with high suspended sediment on coastal seas: a modeling study for a microtidal open bay
著者： Yasuhiro Hoshiba*, Hiroyasu Hasumi, Sachihiko Itoh, Yoshimasa Matsumura, Satoshi Nakada
doi: https://doi.org/10.1038/s41598-021-00633-8
添付資料
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関連リンク
・大気海洋研究所 プレスリリース（2021年11月4日）
