【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】15310008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

日本海 / アジアモンスーン / 風成塵 / 後氷期 / 偏西風 / 表層水 / 深層水 / 酸素同位体比 / 古海洋変動 / 最終氷期 / 東シナ海 / 太陽活動 / モンスーン / 14C年代 / アルケノン

【研究成果の概要】

本研究では、日本海から採取された複数のコアを用いて、特に最終氷期から後氷期にかけての日本海海洋環境の高時間解像度復元を行ない、同じコアからモンスーン強度変動の指標(風成塵粒度)を取り出して海洋環境指標と比較する事により、アジアモンスーンの変動に応答して日本海の表層および深層環境がどのように変化したかを立体的に明らかにする事を目的として研究を行なった。
海洋表層水環境の指標としては、浮遊性有孔虫の酸素同位体比、アルケノン水温、浮遊性有孔虫の^<14>C年代、珪藻群集組成、有機物含有量などを用い、表層水温、塩分、起源、生物生産性などを推定した。深層水の指標としては、平行葉理保存度、有機炭素/硫黄比、炭酸塩鉱物含有量、底生有孔虫の酸素同位体比などを利用し、深層水の溶存酸素濃度、循環速度、CCDなどを復元した。更に、モンスーン強度の指標としては、風成塵の粒度、フラックス、石英のESR信号強度、鉱物組成などを用い、偏西風の強さ、黄砂の供給源、後背地の乾燥度などを推定した。
こうした結果を基に、表層水環境、深層水環境、アジアモンスーン変動の位相関係を調べ、夏季モンスーンフロントが黄河、揚子江集水域に達した時期に栄養塩に富み、塩分が低い黄海・東シナ海沿岸水域が拡大して日本海に流入し、日本海の生物生産性を上げると共に弱い密度成層を引き起こして深層水循環を低下させ、深層水の還元化を招いたとするTada et al.(1999)の仮説を検証し、それが基本的に正しい事を示した。また、夏季モンスーン変動に伴い、黄海、東シナ海沿岸水の日本海への流入量が増加した時に、日本海の水温分布、表層における生物生産性、深層水循環はどう変化したか、そうした変化はどのくらいの時間で起こったのか、をより具体的に明らかにした。更に、規模は小さいが、同様の周期や変動様式を持った変動が、後氷期にも存在した可能性も示した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2003 - 2004

【配分額】11,400千円 (直接経費: 11,400千円)

【研究分野】自然地理学

【研究領域課題番号】14208008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

モンスーン / 気候変動 / 古海洋環境 / 洪水 / GIS / サンゴ礁 / 河道変遷 / 降水特性 / 日本海 / 長期再解析 / 古海洋 / 季節区分 / アジアモンスーン / 気候変化 / 環境変化 / 古水文環境 / サンゴ年輪 / 日本海表層水 / 日本海中深層水

【研究成果の概要】

本研究では,アジアモンスーン地域における過去の気候資料と,日本のさまざまな緯度帯から取得される地質試料(サンゴ年輪やボーリングコア等)の解析によって,過去数10年〜数千年の時間スケールでアジアモンスーン域の降水量変動および各流域洪水の洪水史をまとめ,モンスーンにともなう降水量変動と洪水の歴史の関係を長期的に復元し,地表環境の変化との関係を考察することを目的として研究を行なった。
千年規模での変動として,日本海南部隠岐堆の海底コア三重県雲出川流域のボーリングコアを解析した。後氷期には約1700,4200,6200年前に揚子江流域で夏季モンスーン性降雨が強まり,雲出川流域において約6000年前には堆積速度が大変に速く,この時代には広域的に洪水が頻発していた可能性が判明した。また,琉球列島南端の石垣島で採集されたサンゴ年輪コアの酸素同位体比と蛍光強度の分析によって,過去の塩分変動を定量的に復元できることがわかった。
20世紀後半の変動としては,近年洪水が頻発するバングラデシュにおいて,GISとリモートセンシングデータによってブラマプトラ川の河道変遷と洪水との関係を検討し,河道が約10年周期で河川の平衡状態への接近と乖離とを繰り返したことがわかった。また大洪水が雨季には稲作に大きな被害をもたらすものの,引き続く乾季には大幅な収量増加がみられることを見出した。流入河川上流域のネパールでの降水特性を検討し,ネパールで豪雨が頻発した年とバングラデシュにおける洪水年とが対応していないことがわかった。さらに日本においては,冬の終了や梅雨入り・梅雨明けが近年遅くなっていることを明らかにした。気候変動研究に多用されているNCEP/NCARの長期再解析データには,中国大陸上で観測記録と一致しない変動がみられることを見出し,アジアモンスーンの長期変動解析にこのデータを使用するのは不適切であることを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】12308026 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

日本海 / 最終間氷期 / モンスーン / 黄砂 / アルケノン / ダンスガード・オシュガーサイクル / 気候モードジャンプ / 風成塵 / アジア・モンスーン / X線分析顕微鏡

【研究成果の概要】

秋田沖MD-2408コアの上部27m(過去16万年分)についてのアルケノンおよび主要元素組成分析と、秋田沖PC-5コア後氷期および酸素同位体ステージ〔MIS〕6,5にかけての部分のより高時間解像度での砕屑物粒度分析を行った。そして、一昨年度に分析した隠岐堆、秋田沖の結果と比較する事により、黄砂粒径およびアルケノン古水温について、南北2地点差の時代変動の検討を行った。その結果、以下のような事が判った。1)秋田沖PC-5コアに記録された過去10万年間の黄砂粒径変動は、グリーンランドアイスコア〔GRIUP〕の酸素同位体比に記録された数百〜数千年スケールの急激な気候変動〔DOC〕を忠実に記録している。更に、PC-5コアの最終間氷期極相期部分の黄砂粒径変動記録は急激な変動を繰り返しを明確に示し、それは、信憑性が問われていたGRIPの最終間氷期部分の酸素同位体比変動記録とも良く対比できる。従って、最週間氷期における気候モードジャンプの繰り返しは、実在したと考えられる。2)秋田沖PC-5と隠岐堆MD-2407の黄砂粒径の過去13万年間の変動様式を比較した結果、夏季モンスーンが強化されたと考えられる北半球低緯度夏の日射量増大時には、南における黄砂粒径が北に比べて増大する事、DOCの亜間氷期にも同様な現象が起こる事が明らかになった。これは、気候モードジャンプが、夏季モンスーンフロントの南北移動を伴っている事を示す。3)秋田沖MD-2408と隠岐堆MD-2407におけるアルケノン古水温は、最終間氷期極相期に、現在より5度近く暖かかった。そして、対馬暖流第二分岐流の影響を定常的に受けていた隠岐堆では、DOCに連動した古水温変動は見られなかったが、対馬暖流第一分気流の影響を受けていた秋田沖では亜間氷期に古水温が上昇する傾向が、MIS3から5にかけて認められた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2000 - 2002

【配分額】25,440千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 2,340千円)