동해 물질의 수직적 플럭스와 입자의 순환

Abstract

東海において粒子と粒子反応性核種の垂直的Ｆｌｕｘを推定するため、Ｄｕｎｂａｒ類型の堆積物捕獲機を鬱陵[ウルルン]盆地の暖水系と冷水系、そして極前線に係留し、自然放射能の追跡者である２３４Ｔｈ-２３８Ｕ双を利用して、２３４Ｔｈの予測値に対した実測値のＦｌｕｘ比[Ｆ／Ｐ ｒａｔｉｏ]を測定した。沈降粒子は水温躍層を通過する際に分解が起きるので、その粒子の濃度は浮遊粒子の場合と違って、水深が深くなるにつれ減少し、これによるＦ／Ｐ ｒａｔｉｏも水深が深くなるにつれ減少することになる。このような現象は、水温躍層を通過する沈降粒子の約８０％が分解される暖水系で著しく、分解がめったに起きない冷水系ではＦ／Ｐ ｒａｔｉｏの変化もほとんど起きなかった。また、有光滞内での物質Ｆｌｕｘは、當地域で生ずる有機粒子の一次生産力と深い相関性を示した。 沈降粒子の単位重さ當り２３４Ｔｈ、２２８Ｔｈ、２１０Ｐｏの放射能量とＦｌｕｘは水深が深くなるにつれ増加傾向を示す。これは沈降粒子が粒子反応性元素たちの垂直的運搬や除去に大事な役割をしているためである。一方、２３４ＴｈのＦｌｕｘは東海全域で一定している反面、２２８ＴｈのＦｌｕｘは大韓海峽から極前線域へ近づくにつれ増加する特徴を示す。これは２２８Ｔｈの親核種である２２８Ｒａに起因すると言える。また、粒子反応性核種のＳｃａｖｅｎｇｉｎｇ過程は、水層での親核種と子核種との間で非平衡を誘発させるので、２３４Ｔｈ／２３８Ｕと２２８Ｔｈ／２２８Ｒａの比は表層水で1.0以下、深層水では平衡状態に表われる。これは、親核種に対する子核種の非平衡程度が粒子の垂直的Ｆｌｕｘと深い相関性を持っているのを意味する。しかし、不安定な状態のまま除去される２１０Ｐｏの場合は表層で活発な再循環が起きるので、それの親核種である２２６Ｒａに比べて水層に過剰状態と存在することになり、非平衡が起きない。