【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】15H01729 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷期 / 鍾乳石 / 石筍 / 流体包有物 / 安定同位体比 / 気温変動 / アジアモンスーン / 古気候 / 安定同位体 / 気候変動 / 同位体 / 沖縄 / 第四紀 / 古気候学 / 最終氷期

【研究成果の概要】

分析手法は、乾燥・破砕・データ処理プロセスの自動化と改良等により簡略化することができた。また、予期していなかった前処理時の加熱による同位体再平衡の問題を発見し、この効果を定量的に見積もることで、今後の解析に重要な基礎的知見を得た。洞窟観測と石筍採取は、ほぼ計画通りに実施できた。気候復元に向けた分析は分析計の故障により遅れたものの、期待していた最終退氷期における連続的な流体包有物の同位体比データは取得することができた。また、降水の酸素17に関する新しい知見も得られた。沖縄の鍾乳石からは、最終氷期最盛期からベーリングアレレード温暖期にかけての温暖化を示す定量的な気温データを初めて得ることができた。

【研究の社会的意義】

気候変動のメカニズムを理解するためには、長期間のデータが必要である。陸域の気候変動の記録媒体として鍾乳石は重要だが、定量的な気候復元は困難であった。本研究では、鍾乳石に閉じ込められた流体包有物の同位体比に注目して、過去の気温変動の定量的な復元を目指した研究を実施した。分析手法の地道な改良と検証実験により流体包有物の同位体比がほとんど変質を受けずに過去の降水の情報を保存していることが分かった。この結果は今後の鍾乳石の流体包有物研究の基礎的な知見として意義がある。また、沖縄の鍾乳石からは、最終氷期最盛期から現在の間氷期にかけての温暖化が開始する際の定量的な気温データを初めて得ることができた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】25800282 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

湖沼堆積物 / 古気候 / 年縞 / 一ノ目潟 / アジアモンスーン / 晩氷期

【研究成果の概要】

一の目潟ボーリングコアを用いて、新しい編年モデルを構築し、高時間分解能地球化学分析に基づき、26,000年前以降の東北日本のアジアモンスーン変動を復元した。過去26,000年間の男鹿半島周辺のモンスーン変動が導く気候環境は、大局的に15 kaまでは寒冷乾燥期、15-9 kaは、寒冷乾燥期から温暖湿潤期移行期、9 ka以降は、温暖湿潤期となっている。また、変動の振幅の激しさは、15-9kaで最も大きくになる一方、9ka以降では中間程度、26-15 kaでは極端に小さくなっていることが明らかになった。このような傾向は、琵琶湖堆積物の記録と同調することが示唆された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】25287131 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

石筍 / 古気候 / 安定同位体 / 微量元素 / トゥファ / 完新世 / アジアモンスーン

【研究成果の概要】

人口が集中する温帯～亜熱帯の長期的古陸域気候媒体として石筍は優れた題材である。本研究では気候条件が異なる国内の４地点（広島県神石高原町・新潟県糸魚川市・岐阜県郡上市・三重県大紀町）で採集した石筍を題材に，高解像度の古気候プロキシの分析を行った。その結果，1) Sr同位体比が涵養地での風化プロセスの変化を反映すること，2) 糸魚川市の石筍酸素同位体比が完新世における冬期降水量の変動を記録していること，3) 郡上市と大紀町の石筍が数千年周期の変動（Heinrich events) を記録していること，4) 大紀町の酸素同位体変動が気温変動の成分を含むことなどの知見が提示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】23403015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

惑星科学 / 惑星探査 / 古気候 / アジアモンスーン / 衝突クレーター / 堆積学 / 惑星起源・進化 / 地球化学 / 環境変動

【研究成果の概要】

インド・ロナクレーターの調査結果、クレーターに注ぎ込む水を供給している地下の帯水層の存在を示唆する地質データを取得し、それを地形学的に解析することで、乾季と雨季での水の供給メカニズムを明らかにした。また、その知見を元に、火星上の湖底堆積物や水による浸食をうけたクレーターの、地形学的・地質学的解釈を行ない、太古の火星における水供給・循環プロセスを議論した。さらに、ロナクレーターに露出した岩石の年代測定を行い、クレーター形成後の浸食過程の速度や時間スケールを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】17253006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球環境 / 古気候 / 炭素14年代 / 安定同位体比 / アジアモンスーン / 暖水塊 / 低緯度海域 / 表層水 / 炭素14年

【研究成果の概要】

熱帯域の環境復元材料としてサンゴ骨格中の酸素同位体比の極値を用いて亜熱帯域の石垣島のサンゴ骨格中の酸素同位体比の温度依存性を求めた.各年の水温の夏期・冬期の極値,およびサンゴ骨格中の酸素同位体比率を比較・解析した.この結果,従来考えられていたように石垣島周辺の海水の酸素同位体比は年間を通じて一定ではなく,蒸発の影響を受けて夏期は高く,冬期は低く変動しており,それによって見かけ上,サンゴ骨格中の酸素同位体比の温度依存性が低くなっている可能性も示唆された.冬期の石垣島の水温,1971~1987年にかけては,季節風の強さを表すモンスーンインデックスと良い対応を示したのに対し,1988年の高水温,1988/1989のレジームシフトによる水温上昇の後は対応がみられなくなっていた.このことから,レジームシフト以前,以後で冬期の水温を決定する主たる要因が変化したことが示唆され,サンゴ骨格中の酸素同位体比にもこの変動が記録されていた.石垣島の冬期の水温は石垣島近傍の気象的要因によってのみ決定されるものではなく,少なくともシベリア東部,太平洋中緯度地域という,数千キロ以上の空間的広がりもった地域と関連を持って変動していること,そしてそれがサンゴ骨格中の酸素同位体比に記録されているが明らかになった.本研究で用いられた柱状試料を,さらに過去にさかのぼって分析していくことにより,測器によるデータの存在しない時代に起こっていた気候変動が復元され,地球規模の気候システムの変遷の復元の一助となることが期待される.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】37,830千円 (直接経費: 29,100千円、間接経費: 8,730千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】11691112 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ネパール / ヒマラヤ / 山脈上昇 / 湖成層 / モンスーレ / 気候変動 / 変動地形 / 古カトマンズ湖 / K-Ar年代 / フィッション・トラック年代 / 断層 / ネパール・ヒマラヤ / 古環境 / 衝上断層 / アジアモンスーン / 山脈形成 / カトマンズ・ナップ / 古気候

【研究成果の概要】

1.カトマンズナッペは一つのthrust sheetからなり,主中央衝上断層帯がナップを取り巻いている.
2.ヒマラヤ主稜の最近の急激な上昇はカトマンズナップ北部のout-of-sequence thrustによる.
3.カトマンズ北方の主中央衝上断層帯は9〜6Maには延性条件下での衝上断層,その後3Maごろまでは脆性条件下での正断層であった.
4.カトマンズ盆地の上部鮮新統〜更新統の層序を確立し,その堆積相の垂直・側方変化を明らかにした.過去2.5myの古カトマンズ湖の堆積環境と古気候の変遷を明らかにした.
5.約1Maにヒマラヤの前縁山地であるマハバーラト山地が急激な上昇を開始した.
6.古カトマンズ湖縁辺部の三角州堆積物は,盆地の中心側から山側に向かってあるいは下位から上位へ向かってその特徴が変化する.この変化は湖水準の変動や上昇速度の変化によって説明できる.
7.花粉・植物化石の分析によると,25kaころには現在よりもかなり寒冷・乾燥気候であった.また一部の層準では現在と同程度の気候であったことを示す.
8.カトマンズ盆地において,221m,65m,45mのボーリングを行った.これらのコアの解析は現在進行中である.
9.古カトマンズ湖は約30kaに湖岸線が周縁山地の標高1440m付近に達するほど拡大し,それ以後順次縮小していった.
10.カトマンズ南方ヘタウダ盆地は最終氷期極相期頃には現在より7〜8℃気温が低く,極めて乾燥し,夏季モンスーンの影響をほとんど受けていなかった.その後,徐々に温暖化し脈動的な湿潤期を挟む段階を経て、最低位の段丘形成期(5ka前後)には現在と同じ環境が成立していた.
11.カトマンズ北方のランタン地域において,地すべり発生時期と氷河変動との関係を解明した.
12.カトマンズ盆地西部で延長6km,北落ち正断層,最大垂直変位量1.7mm/aのタンコット活断層を識別した.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,290千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 390千円)