造礁サンゴ化石を用いた完新世の気候変動に伴う海洋表層の窒素循環過程の復元

• Project/Area Number: 13J07017
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geochemistry/Astrochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山崎 敦子 東京大学, 大気海洋研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 造礁サンゴ化石 / 窒素同位体比 / 完新世 / 窒素循環

Outline of Annual Research Achievements

喜界町塩道集落沿岸において、隆起したハマサンゴ群体および現生のハマサンゴのボーリングをおこない、全長１mのコアを３本掘り、北海道大学にて厚さ5mmの板状に成形した。板状試料の軟X線画像およびX線回折装置により、カルサイトを含まない保存の良いコア試料を選定し、年代測定をおこなった。採取したコアにより過去7000年間の海洋環境が連続的に見られる試料が揃った。サンゴ骨格のSr/Ca比、酸素同位体比変動から約4000年前において海水中の塩分が上昇する現象が見られ、アジアモンスーンの弱体化が起こった可能性が考えられた。乾燥化は東シナ海への河川からの栄養塩流入の減少または、風化の増大を引き起こすと考えられ、海洋の栄養塩分布を変化させる可能性が示唆された。またモンスーンの活動が低下することにより、風および海流による深層から表層への栄養塩の供給量が変化している可能性が示唆された。
昨年度に測定したNanoSIMS測定による幼生サンゴ骨格中の窒素同位体比分布と走査型電子顕微鏡による骨格構造の観察から、サンゴ骨格中の有機物は骨格構造の芯となる部分に濃集していること、また有機物と炭酸塩骨格の境界では、まず初めに有機物の中に粒状の骨片ができ、その後骨片の密度が高くなって、さらにその周りに針状結晶が成長する様子が観察された。この結果から、サンゴ骨格中の有機物はサンゴ骨格の内側に保存されている、あるいは石灰化がされるときに炭酸塩骨格に紛れ込む形で保存されるという２つの存在形態が推定された。いずれもアラゴナイト結晶が有機物を取り囲む形で保存していることが示唆され、サンゴ骨格中の有機物は骨格形成時に結晶間に保存されていることを確かめた。この結果から、サンゴ骨格中の有機物の窒素同位体比は古環境復元指標として利用可能であることが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] GEOMAR/キール大学(ドイツ)
• [Journal Article] 海洋の炭酸塩生産と栄養塩は大気二酸化炭素濃度の変動を支配するのか？ (2016)
  • Author(s): 山崎敦子, 渡邊 剛
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 56 Pages: 159-167
• [Journal Article] オマーン産サンゴ骨格を用いた環境復元 (2016)
  • Author(s): 渡邉貴昭, 渡邊 剛, 山崎敦子, Miriam Pfeiffer, Dieter Garbe-Schönberg, Michel R Claereboudt
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 56 Pages: 136-145
• [Journal Article] サンゴ骨格に記録される地震イベント (2016)
  • Author(s): 伊藤 早織，渡邊 剛，山崎敦子，Teddy Eka Putra, 西村 裕一
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 56 Pages: 60-71
• [Journal Article] シャコガイ殻を用いた高時間解像度の環境解析 ～沖ノ鳥島シラナミガイ殻に刻まれた台風の痕跡～ (2016)
  • Author(s): 駒越太郎，渡邊 剛，白井厚太朗，山崎敦子，植松光夫
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 56 Pages: 80-93
• [Journal Article] The coral δ15N record of terrestrial nitrate loading varies with river catchment land use (2015)
  • Author(s): Yamazaki, A., T. Watanabe, U. Tsunogai, H. Hasegawa, and H. Yamano
  • Journal Title: Coral Reefs Volume: 34 Issue: 1 Pages: 353-362
  • DOI: 10.1007/s00338-014-1235-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A 106 year monthly coral record reveals that the East Asian summer monsoon modulates winter PDO variability (2014)
  • Author(s): Watanabe, T., T. Kawamura, A. Yamazaki, M. Murayama, and H. Yamano
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 41 Issue: 10 Pages: 3609-3614
  • DOI: 10.1002/2014gl060037
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Inoue, M., D. Ishikawa, T. Miyaji, A. Yamazaki, A. Suzuki, H. Yamano, H. Kawahata, T. Watanabe (2014) Evaluation of Mn and Fe in coral skeletons (Porites Spp.) as proxies for sediment loading and reconstruction of 50 yrs of land use on Ishigaki Island, Japan, Coral Reefs, 1-11, doi : 10.1007/s00338-014-l128-3. (2014)
  • Author(s): Mayuri Inoue, Daisaku Ishikawa, Tsyzumi Miyaji, Atsuko Yamazaki, Atsushi Suzuki, Hiroya Yamano, Hodaka Kawahata, Tsuyoshi Watanabe
  • Journal Title: Coral Reefs Volume: 1 Issue: 2 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1007/s00338-014-1128-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nitrogen isotopes in intra-crystal coralline aragonites (2013)
  • Author(s): Atsuko Yamazaki, Tsuyoshi Watanabe, Naoto Takahata, Yuji Sane, Urumu Tsunogai
  • Journal Title: Chemical Geology Volume: 351 Pages: 276-280
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2013.05.024
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 造礁サンゴの窒素代謝と骨格形成の深度変化 (2015)
  • Author(s): 山崎 敦子, Carrie Manfrino, Olivia Reda, 角皆 潤, 佐野 有司, 渡邊 剛
  • Organizer: 日本サンゴ礁学会第18回大会
  • Place of Presentation: 慶応大学（東京）
  • Year and Date: 2015-11-27
• [Presentation] 90-year variation of North Atlantic nitrogen fixation (2015)
  • Author(s): Atsuko Yamazaki
  • Organizer: KIKAI international symposium for coral reef sciences 2015
  • Place of Presentation: 中央公民館（鹿児島県喜界町）
  • Year and Date: 2015-08-24
• [Presentation] サンゴ骨格に記録されるサンゴの窒素代謝の深度分布 (2014)
  • Author(s): 山崎敦子，渡邊 剛,Frederic Sinniger,Carrie Manfrino,角皆 潤,佐野 有司,波利井 佐紀
  • Organizer: 日本サンゴ礁学会第17回大会
  • Place of Presentation: 高知城ホール, 高知市, 高知県
  • Year and Date: 2014-11-29
• [Presentation] カリブ海の造礁サンゴ骨格に記録される過去90年間の北大西洋窒素固定の変遷 (2014)
  • Author(s): 山崎敦子、Steffen Hetzinger、Jonas von Reumont、Carrie Manfrino、角皆潤、渡邊剛
  • Organizer: 2014年度日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学, 富山市, 富山県
  • Year and Date: 2014-09-19
• [Presentation] Variation of the Kuroshio Transport Over the 20th Century (2014)
  • Author(s): A. Yamazaki, T. Watanabe, U. Tsunogai, F. Iwase, H. Yamano
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • Place of Presentation: Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2014-07-31
• [Presentation] δ15N of Caribbean coral skeletons: Implications for controlling factor of North Atlantic nitrogen fixation (2014)
  • Author(s): A. Yamazaki, S. Hetzinger, J. von Reumont, C. Manfrino, U. Tsunogai, T. Watanabe
  • Organizer: JpGU International Symposium 2014
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Presentation] A 150-year variation of Kuroshio transport detected by the nitratedδ 15N records in coral skeletons (2013)
  • Author(s): A. Yamazaki, T. Watanabe, U. Tsunogai, F. Iwase, H. Yamano
  • Organizer: Goldschmidt conference 2013
  • Place of Presentation: Florence, Italy
  • Year and Date: 2013-08-28
• [Presentation] A 150-year coral record reveals intensification of oligotrophic Kuroshio transport to the temperate North Pacific (2013)
  • Author(s): A. Yamazaki, T. Watanabe, U. Tsunogai, F. Iwase, H. Yamano
  • Organizer: 3rd International Sclerochronology Conference
  • Place of Presentation: Bangor, UK
  • Year and Date: 2013-05-19
• [Book] UMIBOUZU HUNTERS - The story of a long-lived coral - (2014)
  • Author(s): Tsuyoshi Watanabe, Izuru Kogame, Atsuko Yamazaki, Julie Grove-Ogier
  • Total Pages: 24
  • Publisher: Picturebook Studio NONOKA
• [Remarks] 山崎敦子ウェブサイト
  • URL: http://yamazakiatsuko.site44.com
• [Remarks] 山崎敦子 ウェブサイト
  • URL: http://yamazakiatsuko.site44.com
• [Remarks]
  • URL: http://yamazakiatsuko.site44.com