【研究領域課題番号】20H04327 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

メタン / 氷床コア / 完新世 / 温室効果ガス / 気候変動 / グリーンランド / 南極

【研究成果の概要】

2020年度はグリーンランドのNEEM氷床コアから、過去1万年間のメタン濃度のほか、合計8成分（CH4濃度, N2O濃度, CO2濃度, δ15N-N2, δ18O-O2, O2/N2, Ar/N2, 空気含有量）の大気組成データの取得を進めた。グリーランドの氷床コアに共通して、完新世の多くの期間に相当する深度帯は、割れやクラックが多く氷の質が悪いという特徴がある（ブリットルゾーンと呼ばれる）。微小なクラックに現在大気が混入したりすることで汚染が発生しやすく、先行研究においてブリットルゾーンではメタン濃度を高精度で分析することが難しいという問題点があった。本研究で用いたNEEM氷床コアも600 -1300m深（約2500-10000万年前）がブリットルゾーンに該当し、氷の質が極めて悪い試料が散見されたが、セラミックナイフを用いて丁寧にクラックを除去したり、真空引き時間を海外の研究機関の6倍の長さにするなどの工夫を凝らすことで、ブリットルゾーンにおいても汚染の影響を低減した質の高いメタン濃度の測定に成功した。ガスクロマトグラフによる分析については、試料容器交換時にわずかに混入する大気を完全に排除するための真空排気装置を新たに設置し、試料導入箇所の真空度を高めた。これらの工夫により、メタン濃度を3ppb（1σ）という高精度で安定して取得することに成功した。また、東北大学において、国立極地研究所で使用しているガスクロマトグラフ用標準ガス（CH4, N2O, CO2）の濃度を東北大学の温室効果ガス測定装置で分析し、標準ガス濃度スケールの相互検定を実施した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】25287136 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

南極 / 北極 / 古海洋 / 古気候 / TEX86 / 鉱物 / 堆積物 / 海流 / 完新世 / 気候変動 / 水温

【研究成果の概要】

TEX86の分析により，南大洋ウィルクスランド沖では水温は12,000年前から3000年前にかけて低下し，その後，上昇したことが示された．他方，北極チュクチ海では水温は9000年前以降，上昇した．両地域とも顕著な1000年スケール水温変動を示した．チュクチ海コアのクローライト／イライト比から，ベーリング海峡通過流が1000年スケール変動を示し，中期完新世で強かったことが示された．また，石英／長石比からボーフォート循環が1000年周期変動を伴いながら9000年前以降弱化したことが示された．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】20340143 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

貝類 / 微細成長縞 / 生物-環境相互作用 / 生物地球化学 / 完新世 / 気候変動 / 生活史 / 高時間精度復元 / 生物一環境相互作用

【研究成果の概要】

東京湾の干潟環境に生息する軟体動物二枚貝類カガミガイ(Phacosoma japonicum)とムラサキイガイ(Mytilus galloprovincialis)を対象として、貝殻内部に残された微細成長縞を用いた成長の時系列解析と貝殻の微量元素・酸素・炭素安定同位体比の分析を行い、ミクロからマクロレベルにわたる貝殻の成長を支配する生態的、環境学的要因を日レベルの高時間精度で抽出した。さらに、この研究成果を東京湾周辺の考古遺跡から出土した化石カガミガイに適用し、第四紀完新世(過去1万年間)における日本列島の浅海環境のダイナミクスとそれに対する生物の生活史形質の応答様式を日から季節レベルの時間精度で明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)

【研究分野】地理学

【研究領域課題番号】16251001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

メコン河 / デルタ / 環境復元 / リモートセンシング / 水文GIS / 地形分類図 / 洪水 / アジアモンスーン / メコンデルタ / トレンサップ湖 / オールコアボーリング / 環境変動 / 環境動態 / 古環境 / メコン川 / 社会変動 / 気候変動 / 堆積物 / 完新世 / リスク / トンレッサプ / 気候 / ボーリング / 河川

【研究成果の概要】

本研究では、アジアモンスーンの影響を受け得意な洪水を引き起こすメコンデルタを対象に、オールコアボーリングを行い、堆積物から古地理の復元を行い、巨大湖沼トンレサップ湖、ならびに、メコンデルタの完新世の古環境復元を行った。完新世のメコンデルタの環境変動、最近のベトナムの河川改造に伴う洪水変化が農業地域に洪水変異を与えたことを明らかにした。メコンデルタの環境変動が人間活動・社会変動に与えた影響を評価するために、メコン川河道跡から最終氷河期以降の河道変遷を示し、堆積速度が長江と比べ緩やかで堆積量が小さいことを指摘した。サンボール地区の考古学的知見とデルタ地形から、プレアンコール、アンコールの王朝変遷にメコン川並びにメコン川支流の流量変化が多く、王朝盛衰に与えた影響が大きいことを指摘した。また、リモトセンシング技術を用い、近年の洪水マッピングの手法を開発し、デルタ改造がベトナム側で急速に開始したことでカンボジア領内のデルタの水文環境を変化させたことを、水文GISをリモートセンシングと合わせて開発し、メコンデルタの起伏のすくない地形が人工改変によって変化していった過程を示し、合わせて、ベトナム領内のメコンデルタでの3次元の洪水シミレーションを行った。2000年洪水と同程度の豪雨時をデルタ上に再現させたところ、将来にむけて変化する土地利用変化を考え併せると、洪水範囲は2010年に内陸部のカンボジア国境近くまで拡大することが予測できた。地球規模での温暖化に向かった場合、メコンデルタの洪水範囲は拡大することを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】29,380千円 (直接経費: 22,600千円、間接経費: 6,780千円)

【研究分野】広領域

【研究領域課題番号】14209012 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

塩湖 / 中国砂漠城 / 古環境復元 / アルケノン水温計 / 気候変動 / リグニン・フェノール / 完新世 / 炭素・窒素安定同位体組成 / 中国砂漠域 / 中国西部砂漠域 / 長鎖アルケノン / 炭素・窒素安定同位体比 / 花粉分析 / ボステン湖 / ドブス湖 / 中国西部砂漠域塩湖 / 堆積物 / アイビー湖 / 14C年齢 / アルケノン水温 / 炭素窒素安定同位体比

【研究成果の概要】

本研究は、有機炭素/全窒素比(C/N比)、不飽和長鎖アルケノン、炭素・窒素安定同位体組成、リグニンフェノールなどの化学成分をプロキシ(Proxy、代替指標)として、中国北西部砂漠域の塩湖堆積物を対象とし、完新世中期以降の年代を中心として、古気候変動の復元を目的とした。このため中国西部砂漠域新疆ウィーグル自治区ウルムチ市南方のボステン湖(41°56.176'N,86°48.055'E、標高1030m)および中国北西部吉林省長春西方のダブス湖(44°45.20'N,123°34.30'E,標高450m)から湖底堆積物試料を採集し、化学分析を通して古気候変動の解析を行ない以下の結果を得た。
・ボステン湖堆積物による古気候変動の解析
(1)ボステン湖における3.5kyrBP(千年前)以降のアルケノン水温は0.5〜10.1℃の範囲で変動し、本湖周辺では寒冷温暖気候の交代が明確に存在した。特に、1)3kyrBP以前寒冷期 2)2.7kyrBP〜1.5kyrPB:温暖期、3)1.5kyrBP〜現在:寒冷期に分けられた。
(2)堆積物有機物の炭素、窒素安定同位体組成の結果は、環境変動により本湖の物質循環系を大きく変動したことを示し、環境変動の記録媒体としての堆積物の重要性が指摘された。
・ダブス湖堆積物による古気候変動の解析
(1)湖底堆積物のリグニンフェノールに関する分析結果は、本湖を取り巻く陸上植生は、現在から3kyrBPまで寒冷種の裸子植物が優先し、3kyrBP〜5kyrBPで温暖種の被子植物が優先し、植生遷移の存在を示した。
(2)不飽和長鎖アルケノンによるU^κ37によるアルケノン水温はほぼ上記の気候変動を支持した。しかし、ボステン湖堆積物とダブス湖堆積物とから解読された完新世後期の寒冷温暖期にはずれを認めた。このような地域差はデータの蓄積により今後解決する。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円)