日本國立研究開發法人科學技術振興機構(JST)針對其在戰略性國際共同研究計畫(SICORP)框架下實施的EIG CONCERT-Japan項目,聯合日本及歐洲12國總計13個國家的13家研究資助機構,遴選確定立項6項新課題。本次徵集主題為「海洋:氣候變遷減緩對策與適應措施」,共收到藍碳、海洋生態系統保護、海洋現象分析等方向的19份申請。EIG CONCERT-Japan是由歐洲各國與日本聯合推進共同研究的多邊合作項目。
◇濕地沿岸多用途「藍色-綠色」基礎設施建設與評估方法的構建
(研究單位及人員:池口明子/橫濱國立大學教育學部教授、Walter Leal/漢堡應用科學大學健康科學部教授、Piotr Banaszuk/比亞韋斯托克工業大學環境保護與管理學部教授)
本課題將基於沿岸濕地利用與價值調查,提出可持續性評估框架,構建未來的濕地綜合基礎設施建設模型。將重點關注近年國際性政策磋商中備受重視的人與自然關聯價值——即關係價值的調查與評估,旨在實現融合藍碳項目的綜合性濕地利用。經本課題建設完善的沿岸區域,不僅具備減緩氣候變遷所需的高碳蘊藏量能力,還將在實現社會性與文化性價值的同時,承擔起減輕災害影響的緩衝帶功能。
◇海洋儲熱量及其驅動的海洋熱浪對生態系統影響的理解
(研究單位及人員:黑田寬/北海道大學低溫科學研究所副教授、Francisco-Jaime Mir-Calafat/巴利阿里群島大學物理系副教授、Eleanor Frajka-Williams/漢堡大學地球系統科學學部教授)
本課題將深化對北太平洋與北大西洋區域海洋儲熱量變化,以及與之相關的海洋熱浪發生機制的認知。在此基礎上,開發海洋熱浪高精度預測方法,並通過預測魚類未來分佈,助力實現可應對海洋熱浪頻發的彈性漁業。傳統方法為消除10年代際尺度波動,會將氣候模式輸出結果做10年左右的平均處理,再基於所得的未來水溫預測魚類分佈;而新方法將對典型持續5天至數月的海洋熱浪進行高精度預測,提供可在漁業生產一線落地、可靠性更高的魚類分佈預測結果。
◇基於電化學系統的海洋環境修復用高效CO₂去除技術研究
(研究單位及人員:忠永清治/北海道大學研究生院工學研究院教授、Nataly Carolina Rosero-Navarro/陶瓷與玻璃研究所主任研究員、Ludek Bláha/馬薩里克大學理學院教授)
本課題將通過構建適配海洋系統的電化學CO₂去除系統,支撐藍碳生態系統,推進長期性的氣候變遷減緩措施落地。課題將設計兼具優異耐蝕性與抗生物附著性能的層狀雙氫氧化物基電極觸媒,利用可再生能源的富餘電力,在海水中進行高選擇性的電化學CO₂還原。通過將該系統應用於藍碳生態系統周邊區域,旨在實現促進CO₂吸收、恢復海水鹼度(緩解海水加酸)以及提升生態系統韌性的多重協同效應。
◇海洋固氮——從單細胞水平到氣候波動下的生物生產力預測
(研究單位及人員:增田貴子/國立研究開發法人水產研究與教育機構水產資源研究所主任研究員、Meri Eichner/捷克科學院微生物研究所主任研究員、Sebastian Rokitta/阿爾弗雷德·魏格納極地與海洋研究所主任研究員)
本課題將從細胞層面、種群層面、群集層面多方位探索海洋固氮會受到溫度波動的何種影響,從而優化對未來海洋生產力的預測。課題將闡明種內及種間相互作用如何塑造生物對全球變暖的響應,實現生態系統模型中固氮菌的參數化。通過全面解析不同時間尺度升溫對海洋氮循環及碳循環的影響,並使用擾動情景模型估算生物生產力,優化氣候變遷背景下未來海洋固氮與初級生產力的預測。
◇小型海鞘的巨大藍碳效應:異體住囊蟲(Oikopleura dioica)的氣候適應基因組
(研究單位及人員:Nicholas Luscombe/沖繩科學技術大學院大學基因組與調控系統科學單元教授、Cristian Cañestro/巴塞羅那大學遺傳學、微生物學與統計學系副教授、Yad Ghavi-Helm/國家科學研究中心裏昂功能基因組學研究所主任研究員)
本課題將通過解析海洋生物異體住囊蟲(Oikopleura dioica,俗稱尾海鞘)的基因組結構與遺傳多樣性,闡明其對氣候變遷的適應能力,明確其在藍碳生態系統維持中的貢獻。課題旨在通過構建基於適應力變異的保護策略,支撐碳封存與漁業資源的可持續性,進而為沿海地區民生與海洋資源的可持續發展提供幫助。本研究將結合生態採樣、長讀長DNA測序(日本)、實驗室體系功能驗證(西班牙)與前緣基因組學技術(法國),解析住囊蟲種群如何響應氣候脅迫發生演化與適應。基於上述成果,力爭形成可推廣應用、能為海洋生態系統保護、預測模型構建與氣候變遷減緩方案制定提供支撐的知識。
◇解析邊緣海亞中尺度現象的機制
(研究單位及人員:和川拓/國立研究開發法人水產研究與教育機構水產資源研究所主任研究員、Taavi Liblik/塔林理工大學海洋系統學科主任研究員、Anil Akpinar/中東技術大學海洋科學研究所助理教授、Veselka Marinova/保加利亞科學院海洋研究所副教授)
本課題將聚焦亞中尺度(數公里至數十公里尺度)海洋現象過程,解析氣候變遷對邊緣海(位於大陸外緣、被島嶼或半島等部分圍合的海域)的影響。課題將以分屬不同水系與氣候條件的3個邊緣海(日本海、黑海、波羅的海)為研究對象,開展高分辨率觀測、對比分析與面向利益相關方的知識轉化。通過理解邊緣海的亞中尺度現象,為氣候變遷適應與極端事件應對提供知識支撐。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

