最新情報・お知らせ

Nakamura, T., Ueda, J., Kono, T. et al. High-turbidity bottom mixed-layer water on the shelf off Hokkaido in the Okhotsk Sea: distribution, seasonal variations, and spreading. J Oceanogr (2025). https://doi.org/10.1007/s10872-025-00755-x

 北海道のオホーツク海沿岸と千島海盆は、物質循環による栄養塩供給に支えられた高い一次生産を示している。この循環の一環として、我々は北海道沖の棚とその広がりにおける底層混合層（BML）の高濁度水に注目した。
  春と秋の観測では、棚を横断する厚い高濁度BMLが観測され、その大部分は宗谷海峡に由来し、知床半島と千島海盆に向かって流れていた。過去の観測データと海洋モデルの出力を解析した結果、この厚いBMLは年間を通じて存在しており、高濁度海水が継続的に供給されていることが示唆された。BMLの厚さと密度は春に最も高く、冬に最も低く、宗谷暖流の沖合でピークを示した。モデル出力を用いて、BML水のラグランジュ追跡を行った。密度の低いBML海域は、大部分が北海道付近の浅い海峡を通って速やかに北太平洋に流入したが、密度の高いBML海域は千島海盆に広がり、そこに長く留まった後、最終的に深い海峡を通って北太平洋に流入した。また、主に密度変動によって引き起こされる季節変動、流れ場の変動に関連した経年変化、沈降粒子の沈降速度に対する感度を示した。

 この結果は、オホーツク海の北海道沖の高濁度底層水が千島海盆や北太平洋に輸送され、物質循環や生態系に影響を与えている可能性を示唆している。特に、26.7σθより軽い高濁度海域の海水は、冬季の混合によって富栄養帯に取り込まれ、翌春のブルームに寄与する可能性がある。

（中村、植田純生、西岡、三寺、伊藤薫）

Nakanowatari, T., Nakamura, T., Mitsudera H, Nishioka, J., Nishikawa, H., Kuroda, H. and Uchimoto, K. (2025): Decadal-scale reduction in net primary production in the western subarctic North Pacific: impact of lateral transport of dissolved iron from the Sea of Okhotsk. Environ. Res. Lett., 20, 054027

DOI 10.1088/1748-9326/adc614

 北太平洋亜寒帯域（SNP）は高栄養低クロロフィル海域であり、溶存鉄（dFe）と主要栄養素のデカップリングが一次生産を制御する上で不可欠である。本研究では、10年スケールの気候変動がSNPの純一次生産量(NPP)に与える影響を、鉄循環を含む単純な生物地球化学モデルと氷海洋結合モデルを用いた1979-2016年のヒンディキャスト実験によって評価した。シミュレーションの結果、1990年代以降、亜熱帯-亜寒帯ジャイア境界（SGB）域でNPPが顕著に減少していることが示された；その傾向は-48mgC m-2 d-1/37年であり、その大きさは気候学的平均NPPの14.3%であった。SGBにおけるNPPの減少は春に顕著で、これは春のブルームが弱まっていることを示している。シミュレーションデータの診断分析から、SGBにおけるNPPの減少は、dFeと光利用可能性の両方の減少によって説明できることが明らかになった。感度実験から、風による循環変動は主に貧栄養の亜熱帯水の北への拡大を通じてdFeの減少と光利用能の減少の両方を説明するが、オホーツク海の熱塩循環の変化もdFeの減少に無視できない影響を与えることが示された。我々の数値モデルによるシミュレーションの結果は、SNPにおけるNPPの10年スケールの変化に対するdFeの横方向及び鉛直方向の移流の重要性を示唆している。

（中村、三寺、西岡、西川はつみ、黒田）

Huailing Deng, Koji Suzuki, Ichiro Yasuda, Hiroshi Ogawa, and Jun Nishioka (2025): Phytoplankton community structure in relation to iron and macronutrient fluxes from subsurface waters in the western North Pacific during summer. Biogeoscience, 22, 1496-1508 

https://doi.org/10.5194/bg-22-1495-2025

中層水から供給される栄養物質量とその化学量論比が、表層の珪藻類の増殖を制御することを発見しました。気候変動による海洋の変化に対する海洋炭素循環や生態系の変化の予測に貢献します。

（Deng, 西岡）

Toyota, T. (2024): Measuring sea ice from space. In "Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences", Eayrs, C.(Ed.), Elsevier, ISBN: 9780124095489, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85242-5.00023-3 (in press)

（豊田）

日時：2024年3月14日（木）12:30開場、13:00〜17:00

場所：低温科学研究所講堂＋オンライン

プログラム

知床をはじめとするオホーツク海の海氷－海洋－物質循環－生態系の連関を明らかにするため、ここ数年南部オホーツク海の現場観測を集中的に実施してきた。本集会では、これらの研究結果を持ち寄って新しい知見を共有し、今後の方針を議論する。オホーツク海の多様で豊かな海洋環境が成り立つメカニズムの理解を目指す本研究集会の枠組みは、国連開発計画のSDG14「海の豊かさを守ろう」に掲げられた「海洋生態系の保全と持続的な海洋資源利用」の方向性を探る研究にもつながる。

日時：2023年11月27日（月）13:30－17:00
　　　     　    28日（火） 9:00－17:00

場所：低温科学研究所講堂＋オンライン

プログラム

 Tashiro, Y., Yoh, M., Shesterkin, V. P., Shiraiwa, T., Onishi, T. and Naito, D. (2023), Permafrost wetlands are sources of dissolved iron and dissolved organic carbon to the Amur-Mid River in summer. J. Geophys. Res.-Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2023JG007481

アムール川がオホーツク海に輸送する溶存鉄の供給源として、永久凍土をもつ湿地が重要であり、気候変動によって永久凍土が変化することによって河川に流出する鉄も変化する可能性があることを現地での観測から見出しました。

（白岩）

Yuan, N and Mitsudera, H. (2023): Cross-shelf overtuning in geostrophic-stress-dominant coastal fronts. J. Oceanogr., https://doi.org/10.1007/s10872-022-00661-6

沿岸域としては比較的深い大陸棚端において、深い混合層が発達するメカニズムが、大陸棚上の鉛直循環によるものであることを、数値モデルと論理的考察から見出しました。

（原、三寺）

Ito, K. and Nakamura, T. (2022): Three Regimes of Internal Gravity Wave–Stable Vortex Interaction Classified by a Nondimensional Parameter δ: Scattering, Wheel-Trapping, and Spiral-Trapping with Vortex Deformation J. Phys. Oceanogr.53, 1087–1106, https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0309.1

内部重力波と力学的に安定した渦の相互作用について理論的な解析と幅広いパラメータでの数値実験を行い、ビーム状の散乱、周回軌道をとる捕捉、入射波が螺旋状に変形される捕捉の３つの力学レジームに分類されること、この力学に支配的なパラメータδを見出した。これらのレジームは後のものほど非線形性が強くなり、入射波のエネルギーの散逸や渦の変形による混合を引き起こすことがわかった。また、これらの現象が現実に起こりうるのかOFESの結果を用いて示した。

（伊藤、中村）

Kurosaki, Y. et al. (2022): Increased oceanic dimethyl sulfide emissions in areas of sea ice retreat inferred from a Greenland ice core. Commun. Earth Envion., https://doi.org/10.1038/s43247-022-00661-w

グリーンランドSE-Dome アイスコア中の夏のメタンスルホン酸が2002年以降増加していることを検出し、海氷融解時期に早期化による植物プランクトンの増殖と連動していることを示しました。

（黒﨑豊、的場澄人）

2022年11月29日（火）-30（水）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂およびオンライン

主催：低温科学研究所共同研究集会：郭 新宇（愛媛大学 沿岸環境科学研究センター）、西岡 純（北大低温研環オホーツク）

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2022年11月28日（月）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂およびオンライン

主催：低温科学研究所共同研究集会：古市尚基（水産技術研究所）、中村知裕（北大低温研環オホーツク）

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2022年11月21日（月）〜22日（火）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂

主催：低温科学研究所共同研究集会：近藤能子（長崎大）、西岡純（北大低温研環オホーツク）

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2022年7月21日（木）〜22日（金）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂およびオンライン

主催：低温科学研究所共同研究集会

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知床をはじめとするオホーツク海の海氷-海洋-物質循環-生態系の連関を明らかにするため、ここ数年南部オホーツク海の現場観測を集中的に実施してきた。本集会では、これらの研究結果を持ち寄り、海洋海氷物理学、気候力学、生物地球化学、海洋生物学、海洋生態学について新しい知見を取りまとめ、新たな仮説や次に調べるべき具体的課題を共有して、今後の方針を議論する。オホーツク海の多様で豊かな海洋環境が成り立つメカニズムの理解を目指す本研究集会の枠組みは、国連開発計画の SDG14「海の豊かさを守ろう」に掲げられた「海洋生態系の保全と持続的な海洋資源利用」の方向性を探る研究にもつながる。

2022年6月9日（木）〜10日（金）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂およびオンライン

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2022年6月1日（水）

会場：北海道大学低温科学研究所 （ハイブリッド）

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・北太平洋移行領域は，中緯度の気候，海洋生態系にとって重要な海域。 

・移行領域の黒潮水と親潮水の動向が海底地形と密接に結びついていることを可視化。

 ・流れの時間変動が，移行領域への黒潮水供給に重要な役割を果たしていることを明示。

Nishikawa, H., Mitsudera, H. at al. (2021):Surface water pathways in the subtropical-subarctic frontal zone of the western North Pacific. Progress in Oceanogr., 199, 102691.  https://doi.org/10.1016/j.pocean.2021.102691

（西川はつみ、三寺史夫）

2021年10月25日（月）〜26日（木）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂およびオンライン

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Iizuka et al. (2021): Ice core drilling and the related observations at SE-Dome site, southeastern Greenland Ice Sheet, Bull. Glaciol. Res., 39, 1-12. https://doi.org/10.5331/bgr.21R01

2021年5-7月にかけて行われた、グリーンランド氷床南東ドームでのアイスコア掘削、雪氷・気象観測の報告です。（的場澄人）

Tanikawa. T. et al. (2021): Spectral degree of linear polorization and neutral points of poloarization in snow and ice surface. J. Quant. Spectroscopy and Radiative Transfer, 273, 107845. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2021.107845

中札内とサロマ湖での観測から明らかになった裸氷表面の偏光スペクトル特性を明らかにしました。この成果は、雪氷圏の人工衛星観測の解釈に重要です。

（的場澄人）

2014、2018年にロシア極東海洋気象学研究所との共同で実施されたプロフェッサー・マルタノフスキー号による海洋観測の成果です。東カムチャツカ海流、カムチャツカ海盆、北東部大陸棚斜面、アナディル海流で観測された鉄と栄養塩のデータ解析から以下のことなどが解明された。

• 鉄の供給はカムチャツカ半島からの淡水供給と関係があり、東カムチャツカ海流のカムチャツカ半島沿岸で栄養塩の枯渇を引き起こす。

• カムチャッカ半島太平洋側のEKCにおける中層水の化学的性質は、主にアリューシャン列島南東部から流れる西亜寒帯ジャイアの循環の影響を受け、EKC沿岸側のカムチャッカ海峡を流れるカムチャッカ盆地の水の影響は少ない。

Nishioka, J., Hirawake, T. Nomura, D., Yamashita, Y., Ono, K., Murayama, A., Shcherbinin, A., Volkov, Y. N., Mitsudera H., Ebuchi, N., Wakatsuchi, M. and Yasuda, I., 2021. Iron and nutrient dynamics along the East Kamchatka Current, western Bering Sea and Gulf Anadyr. Prog. Oceanogr., 198, 102662. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2021.102662

（西岡純、村山愛子、三寺史夫、江淵直人、若土正曉；小野数也（低温研技術部）；ユーリ・ボルコフ、アレクセイ・シェルビニン（ロシア極東海洋気象学研究所）

冬季の極域海洋に現れる海氷のアイスバンドの形成プロセスを説明する、新しい連続成層海洋モデル理論を発表しました。

Saiki, R. at al. (2021): Mechanism of ice-band pattern formation caused by resonant interaction between sea ice and internal waves in a continuously stratified ocean. Progress in Oceanogr., 190, 102474. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2020.102474

（佐伯立、三寺史夫、豊田威信、中村知裕）

Nakanowatari, T. et al. (2021) Interannual and decadal variability of phosphate in the Oyashio region: Roles of wind-driven ocean current and tidally induced vertical mixing in the Sea of Okhotsk, Progress in Oceanogr., 197, 102615. doi:10.1016/j.ocean.2021.102615

（中村知裕、三寺史夫、西岡純）

Shu, H-W, Mitsudera, H., Yamzaki, K., Nakamura, T., Kawasaki, T., Nakanowatari, T., Nishikawa, H., and Sasaki, H. (2021). Tidally modified western boundary current drive interbasin exchange between the Sea of Okhotsk and the North Pacific, Sci. Rep., 11, 12037, https://doi.org/10.1038/s41598-021-91412-y

（Hung-Wei, Shu、三寺史夫、中村知裕、西川はつみ）

アイスコア中に保存された融解層厚との統計的な関係から夏の復元する試みは1970年代から行われてきましたが、本研究は、融解層の形成に関わる熱収支を元に融解層厚から夏の気温を推定する新しい方法を提唱しました。環オホーツク卒業生の對馬あかねさんの博士論文、現在在学中の黒﨑君の修士論文の一部が含まれています。（的場、黒﨑、對馬）

Fujita, K., Matoba, S., Iizuka, Y., Takeuchi, N., Tsushima, A., Kurosaki, Y., & Aoki, T. (2021). Physically based summer temperature reconstruction from melt layers in ice cores. Earth and Space Science, 8, e2020EA001590. https://doi.org/10.1029/2020EA001590

（的場澄人、黒﨑豊、對馬あかね）

Nagatuka, N., Goto-Azuma, K., Tsushima, A., Fujita, K., Matoba, S., Onuma, Y., Dallmayr, D., Kadota M., et al., 2021, Variations in mineralogy of dust in an ice core obtained from northwestern Greenland over the past 100 years. Climate of the Past, 17, 1341-1362, https://doi.org/10.5194/cp-17-1341-2021

卒業生の門田萌さんの修士論文研究の一部が論文になりました。SIGMAプロジェクトにてグリーンランドで採取したアイスコア中の鉱物粒子の解析から環境変動を議論した論文です。

（門田萌、對馬あかね、的場澄人）

Shi, M., Shiraiwa, T., Mitsudera, F. and Muravyev, Y. D. Estimation of freshwater discharge from the Kamchatka Peninsula to its surrounding oceans. J. Hydrology; Regional Studies, doi.org/10.1016.j-ejrh.2021.100836.

Shi Muqingさんの博士課程研究の一部が発表されました。（Shi Muqing, 白岩孝行、三寺史夫）

飯塚芳徳、的場澄人、宮﨑雄三、アイスコアー極域海洋ー海洋エアロゾル研究の新展開、大気化学研究、44

 大気化学研究44のトピックス「雪氷圏と大気化学」に総説が掲載されました。低温研の飯塚芳徳さん、宮崎雄三さんと共著です。（的場澄人）

Kondo, Y., R. Bamba, H. Obata, J. Nishioka, S. Takeda, Distinct profiles of size-fractionated iron-binding ligands between the eastern and western subarctic Pacific, Sci. Rep., doi.org/10.1038/s41598-021-81536-6, (2021).

 卒業生の馬場梨世さんの研究の一部が論文になりました。白鳳丸KH-17-3次航海の成果です。北太平洋中層水によって鉄が運ばれる際にコロイド態の鉄が重要になることを示した論文です。OMIXおよびGEOTRACESプロジェクト、低温科学研究所共同利用の成果です。（馬場梨世、西岡純）

Yamashita, Y., T. Tosaka, R. Bamba, R. Kamezaki, S. Goto, J. Nishioka, I. Yasuda, T. Hirawake, J. Oida, H. Obata, H. Ogawa, Widespread distribution of allochthonous fluorescent dissolved organic matter in the intermediate water of the North Pacific, Prog. Oceanogr. 191, doi.org/10.1016/j.pocean.2020.102510, (2021).

OMIX成果、2014年と2018年に実施したロシア船マルタノフスキー号観測の成果です。オホーツク海から溶存有機物が太平洋に広く運ばれている様子を捉えた論文です。ロシア極東海洋気象学研究所との国際共同研究、低温科学研究所共同利用、開拓型研究成果（西岡純）

Matoba, S., Hazuki, R., Kurosaki, Y. and Aoki, T., 2020: Spatial distribution of the input of insoluble particles into the surface of the Qaanaaq Glacier, northwestern Greenland. Front. Earth Science, 11, https://doi.org/10.3389/feart.2020.542557

 2018年に修士課程を修了した羽月稜君の修士研究が論文として出版されました。  2017年にグリーンランドカナック氷帽で観測した成果です。（的場澄人、羽月稜、黒﨑豊）

SIGMA-2プロジェクト、ArCS

Kawaguchi, K., Nishioka, J., Nishino, S., Fujio, S., Lee, K., Fujiwara, A., Yanagimoto, D., Mitsudera, H. and Yasuda, I., 2020: Cold water upwelling near the Anadyr Strait: Observations and simulations. Journal ofGeophysical Research: Ocean. https://doi.org/10.1029/2020JC016238

 2018年に実施したロシアとの共同研究航海の成果が論文になりました。主著者は東大川口さんで環オホーツク観測研究センター出身です。ベーリング海と北極海の繋がりを解明する重要な研究成果です！  （西岡純、三寺史夫）2020.9.18

プレスリリース

OMIXプロジェクト、ArCS、低温科学研究所共同研究

Tanikawa, T., Kuchiki, K., Aoki, T.,Ishimoto, H., Hachikubo, A.,Niwano, M., et al. (2020). Effects of snow grain shape and mixing state of snow impurity on retrieval of snow physical parameters from ground-based optical instrument. Journal ofGeophysical Research: Atmospheres,125, e2019JD031858. https://doi.org/10.1029/2019JD031858

（的場澄人）2020.8.25

SIMGA2 プロジェクト、ArCS II、北大低温研気象積雪観測露場

Kurosaki, Y., Matoba, S., Iizuka, Y., Niwano, M., Tanikawa, T., Ando, T., et al. (2020). Reconstruction of sea ice concentration in northern Baffin Bay using deuterium excess in a coastal ice core from the northwestern Greenland Ice Sheet. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 125, e2019JD031668. https://doi.org/ 10.1029/2019JD031668

2018年に修士課程を修了した黒﨑君の修士研究が論文として出版されました。SIGMA-Aアイスコアの水同位体比から海氷変動を議論した論文です。

（黒﨑豊、的場澄人）2020.8.18

SIMGA2 プロジェクト、ArCS II

Hara, K., K. Osada, M. Yabuki, S. Matoba, M. Hirabayashi, S. Fujita, F. Nakazawa, T. Yamanouchi (2020): Atmospheric sea-salt and halogen cycles in the Antarctic. Environ. Sci.: Processes Impacts. doi: 10.1039/d0em00092b

（的場澄人）2020.8.7

Ohshima, K. I., N. Tamaru, H. Kashiwase, S. Nihashi, K. Nakata, and K. Iwamoto, 2020: Estimation of sea ice production in the Bering Sea from AMSR-E and AMSR2 data, with special emphasis on the Anadyr polynya. Journal of Geophysical Research, 125, doi:10.1029/2019JC016023.

（大島慶一郎）2020.8.6

Mensah, V., K. I. Ohshima, 2020: Variabilities of the sea surface height in the Kuril Basin of the Sea of Okhotsk: Coherent shelf-trapped mode and Rossby Normal Modes. Journal of Physical Oceanography, 50, 2289-2313, doi:10.1175/JPO-D-19-0216.1.

（大島慶一郎）2020.8.6

Onishi, T. and Shiraiwa, T. (2020) Land and ocean connection through iron transport by rivers -the case of the Amur-Okhotsk ecosystem (Giant Fish-Breeding Forest). In Nagothu, U.S.(ed.) The Bioeconomy Approach-constrains and opportunities for sustainable development-, Routledge, 45-64.

（白岩孝行）

Ito, M., Y. Fukamachi, K. I. Ohshima, K. Shirasawa (2020) Observational evidence of supercooling and frazil ice formation throughout the water column in a coastal polynya in the Sea of Okhotsk. Continental Shelf Res., 196, http://doi.org/10.1016/j.csr.2020.104072 

（大島慶一郎、白澤邦夫）

Nishimura, M., T. Matsunaka, W. Junbo, S. Matoba, A, Tsushima, L. Zhu, Y. Izutsu (2002): Sources and behaviors of monsoon air masses in the low-latitude region on the Tibetan Plateau, and their paleoclimatic implications, Palaeogeogr. Palaeroclim. Palaecol., http://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109750

（的場澄人、對馬あかね）

Nishioka, J., H. Obata, H. Ogawa, K. Ono, Y. Yamashita, K. Lee, S. Takeda, I. Yasuda (2020), Subpolar marginal seas fuel the North Pacific through the intermediate water at the termination of the global ocean circulation, PNAS,   http://doi.org/10.1073/pnas.2000658117

OMIXプロジェクト、ArCS、低温研共同研究

プレスリリース

（西岡 純、小野和也（技術部））

Kanna, N., D. Lannuzel, P. van der Merwe, J. Nishioka, (2020), Size fractionation and bioavailability of iron released from melting sea ice in the subpolar marginal sea, Marine Chemistry, doi.org/10.1016/j.marchem.2020.103774.

オーストラリアとの国際共同研究、開拓型研究成果

プレスリリース「オホーツク海の豊かな生態系を育む流氷の役割を解明 〜生物に必要な鉄分を流氷が運ぶ」

（西岡 純、漢那直也）

Yamashita, Y., J. Nishioka*, H. Obata, and H. Ogawa (2020) Shelf humic substances as carriers for basin-scale iron transport in the North Pacific. Scientific Reports, 10, 4505, https://doi.org/10.1038/s41598-020-61375-7

ロシア極東海洋気象学研究所との国際共同研究、低温科学研究所共同利用、開拓型研究成果

プレスリリース「北太平洋の生態系を潤す、鉄分の海洋循環メカニズムを解明 〜有機物にくっついてオホーツク海から亜熱帯へ、4,000kmの旅〜」

（西岡 純）

2022年11月21日（月）〜22日（火）

会場：北海道大学低温科学研究所 3階講堂

主催：低温科学研究所共同研究集会：近藤能子（長崎大）、西岡純（北大低温研環オホーツク）

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