鉛直2次元定常流場に設置された衝立型構造物による植物プランクトンと栄養塩の変化予測に関する数値実験  [in Japanese] A Numerical Simulation of Forecasting the Distribution Change of Phytoplankton and Nutrient Induced by a Submerged Structure in Vertically 2-dimensional Steady Flow Field  [in Japanese]

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Abstract

「海洋の全表面積の0.1%にもみたない湧昇海域で、世界の漁獲量の約半分が生産される」とRytherが指摘したように、湧昇海域は著しい生産力をもっており、そのため重要な水産資源の宝庫となっている。また一般的に沿岸海域の底層には未利用の栄養塩が豊富に存在していることから、海底に構造物を設置することで潮流などの水平流を鉛直流に変え、それにより底層の栄養塩を有光層まで上昇させることができれば、天然の湧昇流海域でみられるように植物プランクトンが増殖し、海域の一次生産力が高まると予想される。そして最終的には構造物周辺に新たな漁場の形成が期待される。このような海域は人工湧昇流海域(Fig.1)と称され、21世紀に向けて重要課題となっている沿岸漁業の振興に大きく貢献すると考えられている。1987年に人工湧昇流海域造成を目的として、瀬戸内海西部の豊後水道における日振島と御五神島にはさまれた海底に人工湧昇流構造物が設置された。この事業に関するその後の現地調査により、周辺海域で漁獲量が増えたことと構造物自身に魚礁効果があることが明らかにされ、構造物の有効性が照明されている。

Numerical experiments were conducted to estimate the change of flow condition and the distribution ofphytoplankton and nutrient by a submerged structure for upwelling in vertically 2-D steady flow field, using acoupled physical-biological model with changing parameters which are inflow velocity and turbulent diffusioncoefficient. Nutrient uptake and the loss of phytoplankton including physiological death, exudation of organicsubstances and predation by zooplankton are considered as biological terms in the goveming equations. Thecomputational domain is 2km long and 50.5m deep. The structure with 10m height is set lkm downstream fromthe inflow boundary.As increasing the inflow velocity, the phytoplankton decreases in the upper and middle layers and, on thecontrary, nutrients increases. However, they reaches certain values when the inflow velocity is over 0.3m/s.Biological tems are dominant in the surface layer. On the other hand, the physical terms (advection anddiffusion) are dominant in the bottom layer. In the middle layer, the increment by nutrient uptake balances withdecrease by advection, diffusion and the loss.

Journal

  • Journal of Fisheries Engineering

    Journal of Fisheries Engineering 36(3), 253-259, 2000-02-01

    The Japanese Society of Fisheries Engineering

References:  8

Cited by:  1

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10008273650
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10278554
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    09167617
  • NDL Article ID
    5310163
  • NDL Source Classification
    ZR26(科学技術--農林水産--水産)
  • NDL Call No.
    Z18-1327
  • Data Source
    CJP  CJPref  NDL  J-STAGE  JASI 
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