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樹木年輪セルロースの酸素同位体比によるモンスーンアジアの古気候復元

Research Project

Project/Area Number 11J10262
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionResearch Institute for Humanity and Nature (2013)
Nagoya University (2011-2012)

Principal Investigator

佐野 雅規  総合地球環境学研究所, 研究部, 特別研究員(SPD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords樹木年輪 / 酸素同位体比 / 気候復元 / モンスーン / ENSO / ヒマラヤ / インドシナ / 年代決定 / 東南アジア / 年輪年代学 / ヒマヤラ / エルニーニョ
Research Abstract

今年度は、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大して、過去1000~2000年間にわたる長期の気候復元に取り組んだほか、年輪を形成しない樹木も解析の対象とした。結果として、気候の復元はもとより、考古学や歴史学、森林生態学などにも波及する知見を得るに至った。主要な成果は以下の通りである。
1)東アジアの気候復元と考古材の年代決定
ヒノキ(主に木曽産)の現生木、古建築材、考古材、埋没木を材料とし、その酸素同位体比を分析することで、中部日本における過去2000年間の降水量を復元した。復元データを概観すると、数百年に一度の頻度で、数十年の周期成分が増幅していることが明らかとなった。さらに、本研究で作成した酸素同位体比に基づく標準変動曲線を用いれば、樹種や生育環境といった個別の事情に左右されず、様々な出土木材の年代を1年のずれもなく正確に決定できることを実証した。
2)週・月レベルでの気候復元の可能性と、森林生態学への応用
年輪を形成しないラオス産の樹木を対象とし、木部の成長方向に沿って細かく木材を切削して個別に同位体比を測定したところ、雨季・乾期の季節サイクル(即ち、相対湿度と降水量の季節変化)に同調して酸素同位体比も周期的に変動することが明らかとなり、週・月レベルでの気候復元も可能であることが分かった。さらに、年輪を形成しない樹木であっても、肥大成長に週・月レベルでタイムマーカーを入れることが可能となるため、森林の動態や気候に対する樹木の応答といった生態学的な解析にも酸素同位体比が有用であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

東南・南アジアの各地で取得した酸素同位体比データをもとに、低緯度アジアの気候変動の実態を過去数百年にわたって明らかにし、その変動メカニズムについて合理的な解釈を与え複数の論文として公表できた。さらに、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大し、過去2000年間にわたる気候復元を成し遂げたほか、考古学や歴史学、森林生熊学といった関連分野にも貢献できる成果を最終年度(25年度)に上げた。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の最終年度(25年度)を含む過去3年間で、年輪セルロースの酸素同位体比から低緯度アジアの降水量を高精度で復元できることが実証できたので、今後は、アジア全域を対象として、気候復元の地域拡大と遡及期間の延長を進め、モンスーン変遷の実態とその変動メカニズムについてより詳細に解析していく。さらに、年輪内を細かく分割して酸素同位体比を測定することにより、月レベルまで解像度を上げた気候復元研究にも取り組んでいく。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 酸素同位体比を用いた新しい木材年輪年代学2014

    • Author(s)
      中塚武, 佐野雅規
    • Journal Title

      月刊地球/号外

      Volume: 63 Pages: 106-113

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    • Author(s)
      Xu, C., Zheng, H., Nakatsuka, T., and Sano, M.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research : Atmospheres

      Volume: 118 Issue: 23 Pages: 12805-12815

    • DOI

      10.1002/2013jd019803

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    • Author(s)
      Sano, M., Tshering, P., Komori, J., Fujita, K., Xu, C., and Nakatsuka, T
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research : Atmospheres

      Volume: 118 Issue: 15 Pages: 8399-8410

    • DOI

      10.1002/jgrd.50664

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    • Author(s)
      Xu, C., Sano, M., and Nakatsuka, T.
    • Journal Title

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      Volume: 386 Pages: 588-598

    • DOI

      10.1016/j.palaeo.2013.06.025

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    • Author(s)
      PAGES 2k Network
    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: 6 Issue: 5 Pages: 339-346

    • DOI

      10.1038/ngeo1797

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    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: (印刷中)(in press)

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    • Author(s)
      Sano, M., C. Xu, T. Nakatsuka
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 117

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    • Author(s)
      Cook, E., P. Krusic, K. Anchukaitis, B. Buckley, T. Nakatsuka, M. Sano
    • Journal Title

      Climate Dynamics

      Volume: 39 Issue: 11-12 Pages: 2957-2972

    • DOI

      10.1007/s00382-012-1611-x

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    • Author(s)
      Sano, M., C. Xu, T. Nakatsuka
    • Journal Title

      PAGES News

      Volume: 20 Pages: 72-73

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      Masaki Sano, R.Ramesh, M.S.Sheshshayee, R.Sukumar
    • Journal Title

      The Holocene

      Volume: 22 Issue: 7 Pages: 809-817

    • DOI

      10.1177/0959683611430338

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    • Author(s)
      Chenxi Xu, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 116 Issue: D24 Pages: n/a-n/a

    • DOI

      10.1029/2011jd016694

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  • [Journal Article] Oxygen isotopes as a valuable tool for measuring annual growth in tropical trees that lack distinct annual rings

    • Author(s)
      Xu, C., Sano, M., Yoshimura, K., and Nakatsuka, T.
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: (出版中)

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      2013 Annual Research Report
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  • [Presentation] 樹木年輪の酸素同位体比によるモンスーンアジアの気候復元2014

    • Author(s)
      佐野雅規
    • Organizer
      樹木の成長機構研究会
    • Place of Presentation
      さいたま市
    • Year and Date
      2014-03-30
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    • Invited
  • [Presentation] Hydroclimate Variability across the Himalaya Inferred from a Tree-ring Network of Oxygen Isotope Chronologies2014

    • Author(s)
      Sano, M., and Nakatsuka, T.
    • Organizer
      9th International Conference on Dendrochronology
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2014-01-17
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  • [Presentation] 樹木年輪酸素同位体比の広域データネットワーク化によるヒマラヤ域の夏期モンスーン降水量の復元2013

    • Author(s)
      佐野雅規、中塚武
    • Organizer
      2013年日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      千葉市
    • Year and Date
      2013-05-21
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  • [Presentation] Climate signals in tree-ring δ^<18>O from different tree species in the Bhutan Himalaya2013

    • Author(s)
      Sano, M., Tshering, P., Fujita, K., Komori. J., and Nakatuska, T.
    • Organizer
      3rd International Conference of Asian Dendrochronology Association
    • Place of Presentation
      Tehran, Iran
    • Year and Date
      2013-04-13
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  • [Presentation] 酸素同位体比を用いた樹木年輪データの広域ネットワーク化と気候変動の精密復元2012

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      佐野雅規、Chenxi Xu、中塚武
    • Organizer
      樹木年輪研究会
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      信州大学農学部(招待講演)
    • Year and Date
      2012-12-01
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  • [Presentation] Seasonally resolved oxygen isotope chronologies from Eucalyptus trees lacking annual rings2011

    • Author(s)
      Masaki Sano, Sachiko Okamoto, Takeshi Nakatsuka, Kimitaka Kawamura
    • Organizer
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      2011-08-22
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      Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka, Chenxi Xu, Chiyuki Narama, Jumpei Kubota, Kimitaka Kawamura
    • Organizer
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      2011-08-21
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  • [Presentation] Climatic implications of tree-ring cellulose δ^<18>O of Fokienia hodginsii in Northern Laos2011

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka
    • Organizer
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      2011-08-21
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  • [Presentation] 年輪を形成しない熱帯樹木の酸素同位体比を用いた月・季節レベルでの気候復元の可能性2011

    • Author(s)
      岡本祥子、佐野雅規、中塚武、河村公隆
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
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      幕張
    • Year and Date
      2011-05-27
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  • [Presentation] 樹木年輪セルロースの水素・酸素同位体比によるキルギスの古気候復元2011

    • Author(s)
      佐野雅規、Chenxi Xu、中塚武、奈良間千之、窪田順平、河村公隆
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      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2011-05-25
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] 樹木年輪の同位体分析からみる中央ユーラシアの気候変動『中央ユーラシア環境史第1巻環境変動と人間』(奈良間千之編)2012

    • Author(s)
      佐野雅規(分担執筆)
    • Publisher
      臨川書店
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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