海面ミクロ層の生物地球科学的な役割に関する研究

Studies on the Biogeochemical Roles of the SML

海面ミクロ層 Sea surface microlayer

海面ミクロ層(sea surface microlayer, SML)とは、海洋の最表層わずか1 mm(1,000 µm)未満の層のことです。大気と海洋の境界に位置しているため、気体(CO2, CH4, CO, N2Oなどの温室効果ガスを含む)や粒子の大気-海洋間の交換を介して、生物地球科学的な物質循環および気候変動に重要な役割を果たしていると考えられています。

 

海面ミクロ層は、強い太陽光(特に紫外線)に曝されている、有機物・微生物が集積している、微生物の群集構造が異なることなどから、水深0.5−1 m程度の海面直下(subsurface water, SSW or underlying water, ULW)と物理的・化学的・生物学的に異なる環境を形成しています。しかし、海面ミクロ層における有機物・微生物の集積および化学的・生物学的プロセスが 大気-海洋間の気体や粒子の交換 に与える影響については、ほとんど明らかにされていません。

 The sea surface microlayer (SML)  is defined as less than 1-mm (1,000-µm) thick uppermost layer of the ocean water column. Because it is located at the air-sea interface, the SML is considered to play critical roles in  global biogeochemical cycles  and climate change through the regulation of the air-sea exchange of gases (including greenhouse gases such as CO2, CH4, CO, and N2O) and particles.

 

Due to exposure to intense solar radiation (especially UV light), the accumulation of organic matter and microorganisms, and different microbial community structure, the SML forms physically, chemically, and biologically distinct environments compared to the subsurface water (SSW) or underlying water (ULW) at 0.5−1 m depth. However, the infomation on the effect of the accumulation of organic matter/microorganisms and chemical/biological processes in the SML on the air-sea exchange of gases and particles has remained limited.

海面ミクロ層
海面ミクロ層
海面ミクロ層

研究テーマ(例)

 

・ 海面ミクロ層における気体の生成/消費およびそれらが大気-海洋間の気体の交換に与える影響

 

・ 海面ミクロ層における微生物の群集構造および溶存気体の代謝能

 

・ 海面ミクロ層における化学的/生物学的パラメーターの時空間変動および海面ミクロ層の形成要因

Research Themes (e.g.)

 

・ Gas production and consumption in the SML and their effect on air-sea gas exchange

 

・ Microbial community structure and the metabolic capability of dissolved gases in the SML

 

・ Temporal and spatial variations in chemical and biological parameters in the SML and the

factors of the SML formation

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「2018年度 日本海洋学会 奨励論文賞」受賞

 

Be awarded "The Young Author Award 2018 of The Oceanographic Society of Japan"