[A-CG09] Development and application of land and ocean biogeochemistry components of Earth system models

[ACG09-P01] Millennium-scale changes in ocean carbon cycle under global warming

*山本 彬友¹、阿部 彩子¹、山中 康裕² (1.東京大学大気海洋研究所、2.北海道大学　大学院地球環境科学研究院)

キーワード：ocean carbon cycle, multi-millennium simulation, climate-carbon cycle feedback

海洋は大気中に放出された人為起源二酸化炭素を1000-2000年かけて吸収する. その為, 海洋炭素循環の応答を理解することは, 長期的な大気CO₂濃度を予測する上で重要である. 一方, 温暖化に対するSST, 海洋循環と生物ポンプの応答は海洋のCO₂吸収量を減少させると考えられている(気候ー炭素循環フィードバック). 簡略化モデルを用いた先行研究ではSSTの上昇と海洋循環の変化が気候ー炭素循環フィードバックの主要因とされてきた(Sarmiento et al, 1998; Plattner et al, 2001; Matsumoto et al, 2010). しかしながら, GCMと近年の比較的複雑なbiogeochemical modelを用いて, これらについて評価した研究はほとんどない.
本研究ではGCM(MIROC3.2)とNPZDモデルをベースとしたoffline biogeochemical model(Yamamoto et al, 2015)を用いて温暖化実験を2000年積分し, 海洋のCO₂吸収量と気候ー炭素循環フィードバックを計算した. 更に感度実験を行い, フィードバックに寄与するメカニズムをそれぞれ切り分けて再評価した.
海洋のCO₂吸収量と, 温気候ー炭素循環フィードバックの割合は先行研究と同程度の値が得られた. 一方, 感度実験の結果から, 気候ー炭素循環フィードバックを引き起こす主要因はSSTの上昇と生物ポンプの変化となり, 先行研究とは異なる結果になった. 生物ポンプについては, 新生産の減少と水温上昇に伴う再無機化速度の上昇により表層200mのDIC濃度を増加させる効果がCO₂吸収の減少に重要であることが分かった.
発表では海盆別のCO₂吸収量の時系列変化や, 海洋循環の変化の影響についても発表する予定である.