[A-OS21] 沿岸域の海洋循環と物質循環

[AOS21-05] 2024年夏季宇和島市下波湾沖における急潮と乱流混合の観測

*堤 英輔¹、吉江 直樹²、郭 新宇³、遠藤 貴洋⁴、林田 博士⁵、美山 透⁵ (1.鹿児島大学水産学部、2.愛媛大学先端研究院、3.愛媛大学沿岸環境科学研究センター、4.九州大学応用力学研究所、5.海洋研究開発機構アプリケーションラボ)

キーワード：急潮、潮汐混合、豊後水道、植物プランクトン、栄養塩

豊後水道では夏季に黒潮系暖水の突発的な侵入現象である急潮が発生し、沿岸の生態系や水産業に影響を与える。豊後水道の急潮の発生には豊後水道沿岸の多島海域周辺における潮汐混合が深く関わることが知られてきたが、実測例は少なくその理解は十分でない。本研究では豊後水道の鉛直混合を定量的に評価し、急潮の発生やそれに伴う物理環境の変化との関連を明らかにすることを目的として現場観測を行った。
2024年8月1日から8日に、愛媛大学沿岸環境科学研究センター調査実習船「いさな」を用い、豊後水道の宇和島市下波湾沖海域において調査を実施した。調査点を御五神島周辺と日振島・戸島間の海峡部に設定し、各日で潮時の異なる午前と午後に、乱流微細構造プロファイラ TurboMAP-5 を用いて水温、塩分、クロロフィル蛍光、濁度とともに乱流の強度を示す乱流運動エネルギー散逸率を計測した。また御五神島北東の定点では、多項目水質計RINKO-Profilerによって水温、塩分、クロロフィル、濁度、溶存酸素を、紫外線式硝酸塩センサーSUNA-V2によって硝酸塩濃度を計測するとともに、採水を行い栄養塩とクロロフィルの分析に供した。
観測期間中の8月4日（大潮）頃から8月6日にかけて観測海域の表層水温が約3℃高温化するとともに表層暖水の厚みが増加し、急潮の発生が示唆された。実際に宇和海海水温情報 (You see U-Sea: https://akashio.jp/kaisuion/) やひまわり衛星海面水温から豊後水道南部の黒潮系暖水が観測海域である下波沖まで波及したことが認められた。ただしこの暖水波及の北限は下波沖であり、その北部に位置する宇和島湾では水温の急上昇は認められなかった。これは下波沖の御五神島、日振島・横島、戸島等の島影において、大潮に伴って鉛直渦拡散係数にして1 m² s^-1に及ぶ著しい鉛直混合が生じていたことから、密度流である暖水の北上が妨げられたためだと考えられた。一方でこの暖水の流入に伴い、クロロフィル蛍光値や硝酸塩濃度が低下する傾向が見られた。このことは、貧栄養で植物プランクトンが少ない黒潮系の暖水が流入するという過去の知見と一致している。しかし、表層塩分も暖水の流入と共に約0.5 psu低下しており、この点については高塩分である黒潮系水塊の移流では説明できない。この理由として、黒潮系の水塊が九州・四国の河川水由来の沿岸水との混合で変質しつつ宇和島沖へ輸送された可能性が推察された。