【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】15H05213 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

北東太平洋 / 白亜紀 / カンパニアン / 古水温 / 酸素同位体比 / メタン湧水 / ノースアンバーランド層 / ナナイモ層群 / 海洋循環 / 白亜系 / マーストリヒチアン / 環境分析 / 環境変動 / 地球化学 / 地質学

【研究成果の概要】

カナダ国ブリティッシュコロンビア州バンクーバー島近傍の小島であるホーンビー島の海蝕台に露出する上部白亜系カンパニアン階－マーストリヒチアン階の地質調査を行い，得られた地質試料の酸素および炭素同位体比分析を行った．
最も重要な成果は，長径約２ｍの炭酸塩コンクリ―ションがメタン冷湧水性炭酸塩であることを同定したこと，そしてその酸素同位体比から，カンパニアン期後期には東太平洋の水深約200ｍの海底に約8℃という，深層水に匹敵する低温の水が存在したことが明らかになったことである．このことは，この場所に深層からの湧昇流が存在したことを示唆し，北東太平洋の古海洋を考察する上で非常に重要である．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】15H01727 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋科学 / 地球化学 / 環境分析 / 生物圏現象 / 環境変動 / 化学海洋 / 重金属 / 安定同位体比

【研究成果の概要】

海水中Ni, Cu, Zn安定同位体比の測定法を確立した．岩石中Ni同位体比の精密測定のため，新しい化学分離法を開発した．国際共同研究により亜鉛の同位体比の新しい標準物質を確立した．白鳳丸KH-15-3航海（東シナ海）とKH-17-3航海（亜寒帯北太平洋）で海水試料を採取した．KH-14-6 航海（南極海・南太平洋）の海水試料を用いて，溶存態Ni, Cu, Znの濃度と安定同位体比の鉛直断面分布を明らかにした．堆積物中Mo, Wの濃度と安定同位体比の分析法をほぼ確立した．日本海中層堆積物コア試料および岩石，堆積物の標準物質の分析を進め，古海洋プロクシとしてのMoとWの可能性を検討した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】26241010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷河地震 / 温暖化 / インフラサウンド / 脈動波浪 / 氷震微動 / 多圏融合物理現象 / 微気圧変動 / 地球温暖化 / 雪氷圏変動 / 物理相互作用 / 環境分析 / 環境変動 / 極地 / 地球観測 / 可聴下波動 / 南極域 / 波浪脈動 / 波動伝播モデリング

【研究成果の概要】

南極昭和基地の地震計と微気圧計の周波数解析により、脈動と微気圧擾乱の短時間変動、日周・季節・経年変化を求めた。また同基地の地震検知率を海氷分布と比較・統計解析を行い、気象・気候・温暖化の影響を検討した。さらにリュツォ・ホルム湾域のアレイ観測網を用いて、氷河地震や氷震微動の時空間分布、周波数・波動伝播特性を調べた。
広域データを利用し、内陸部や西南極の氷河地震活動や音源を比較検討した。また砕氷船の走行観測により、南大洋上の大気・海面擾乱による南極表層環境への影響を精査した。波動伝播モデリングにより多圏間の物理相互作用メカニズムを推定し、観測による脈動・微気圧擾乱と比較して温暖化の影響を評価した。

【研究の社会的意義】

南大洋の海面擾乱とそれに伴う気圧変動による、南極域の浅層大気と固体地球表層への応答を明らかにし、またその波動群の振幅強度や周波数特性の経年変化を海氷分布等との相関を調べた結果、温暖化の南半球高緯度帯への数年単位での影響を評価できた。
氷河地震活動の時空間分布の長期間の解析結果は、極域の温暖化モニタリングの新しい指標となり得ることが示され、地球規模環境変動の雪氷圏への影響とその増幅メカニズム解明への貢献が期待される。さらにインフラサウンドのアレイ解析により、海洋波浪、氷床・氷河・海氷起源の振動の時空間分布を検知し、極域表層環境変動に伴う大気-海洋-雪氷-固体地球の相互作用の解明に貢献した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31

【配分額】38,350千円 (直接経費: 29,500千円、間接経費: 8,850千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】23221001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 環境変動 / 環境分析 / エアロゾル / 雲 / 降水 / 観測 / モデル

【研究成果の概要】

エアロゾル・雲・降水過程の理解が不十分なため、気候変動予測に大きな不確定性が生じている。我々はエアロゾルの微物理特性（数濃度・粒径分布など）の理解の改善により、気候に影響を及ぼすエアロゾルの主要な過程を解明した。また素過程の理解を通して雲の微物理特性、降水粒子の生成、エアロゾルの湿性除去を解明した。エアロゾル・雲・降水測定のための先端計測器を開発し、航空機・地上観測を行い、鍵となる過程の理解を進展させた。それらの過程を正確に表現した世界最先端の領域モデルを開発し、観測との比較により各要素を段階的に検証した。モデルと観測データを組み合わせ、エアロゾルの雲・降水への影響を高精度で推定した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】215,150千円 (直接経費: 165,500千円、間接経費: 49,650千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】22710016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境変動 / 東アジア / SO2 / エアロゾル / 水溶性イオン成分 / 環境規制 / 北京 / オリンピック / 環境質定量化・予測 / 環境分析 / 大気汚染防止・浄化 / 地球化学 / 有害化学物質 / 大気微小粒子

【研究成果の概要】

中国の大都市における短期的および長期的な大気環境変動の実態解明調査を行った。北京五輪開催に関連した環境規制により、大気粉じん中硫酸イオン濃度は40%減少した。長期的変動に関しては、2005年から2009年にかけて中国北京市における大気中二酸化硫黄濃度は約30%減少した。大気粉じん中硫酸イオン濃度は暖房期20%、非暖房期50%と減少割合が季節によって異なっており、これは気象条件に加えオキシダント濃度の変化が影響していると考えられた。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】16310006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境変動 / 環境分析 / 環境技術 / 化学物質動態 / 分配係数 / 河口域 / 輸送現象 / モデル / 多環芳香族炭化水素 / 重油汚染 / 底質 / 底質有機物 / 沿岸 / 汚染発生源 / 沿岸生態系 / 吸着 / 分解 / 拡散 / 分布 / 河口

【研究成果の概要】

1997年のナホトカ号事故で重度に汚染された海岸においても,海岸砂等については,多環芳香族炭化水素(PAHs)濃度はほぼバックグラウンドに近いところまで汚染が回復している.残留重油は岩の窪みなど一部に存在している程度である.ただし,残留重油中のPAHs濃度は,事故後2年までに約1/3に減少したものの,7年後にもほぼ同じ濃度であり,残留重油中のPAHは長期にわたって存在し続けることが分かった.
2年間にわたるモニタリングの結果,沿岸域河口部の河川水と河口(表層)底質のPAHの分配に関しては,底質の有機物含有量が支配因子であり,有機物あたりの分配係数Kocはオクタノール分配係数Kowとよい相関があることが分かった.すなわち,線形自由エネルギーモデルが成立することが分かった.
表層底質と河川水とのPAHsの交換速度は,近似的に平衡とできる程度に速いことが分かった.以上の知見から,ローカルな沿岸環境系において,例えば生物濃縮のように高濃度にPAHが蓄積するような可能性はきわめて低いと考えられる.
実験室で,PAHsの底質への収着に対する溶存有機物質の影響を検討したが,溶存物質の影響は環数が多いほど大きくなること,現象の正確な記述には,溶存有機物質の底質への吸着も考慮すべきことが明らかになった.
以上のように,沿岸部では,河川水あるいは海水と海岸の粒子等のメディア等の間では,物質の交換は,残留重油相が存在しない場合,かなり速くおこり,特に河口部では擬似的な平衡が仮定できる程度である.固形物に収着されているPAHsは,主に有機物相に存在し,その収着量は,有機物含有量と相関があり,環数が大きいほど分配係数は大きい.また,その分配係数は線形自由エネルギーモデルで予測がある程度可能である.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】15,600千円 (直接経費: 15,600千円)