堆積物が持つ記録の時間分解能を定量化する手法の開発及び一般化

• Project/Area Number: 16J10887
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山田 圭太郎 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 水月湖 / 年縞 / 生物擾乱 / 画像解析

Outline of Annual Research Achievements

地震・噴火・洪水などの大規模自然現象及び気候変動の履歴復元やこれらの将来予測の高度化に向けて，堆積物が持つ記録の時間分解能を定量化する手法の開発及びその一般化を目標に，2014年に福井県水月湖で掘削された複数の堆積物コアサンプル(SG14)を用いて研究を行った．一連の研究では，複数のコアから構成されるSG14コアについてそれらを統合したモデルを作成するとともに，高度に年代決定がなされている2006年掘削のSG06コアとの厳密な対比を行った．さらに本研究ではMcLean et al. (2016)の火山灰を利用した水月湖とグリーランド氷床の対比に基づく最新の年代モデルの適用も行った．これらの対比及び年代モデルに基づき，時間分解能を考える上で重要な擾乱量の推定を堆積構造に基づき試みた．推定には掘削時に撮影した高解像度コア写真を用い，層厚5 mm以上のイベント層を除いた堆積物を対象に，色変化に基づくエッジ抽出法を用いた堆積構造の抽出を行った．この結果に対して1次元シミュレーションを組み合わせることで，擾乱量の推定を行った．推定された擾乱量には実スケールの層相観察からでは評価が難しかった連続的かつ長期的な変動が認められた．これらの変動のいくつかについては古気候イベントとの相関が認められた．さらに擾乱量復元の他地域への応用を目指して，堆積構造から復元された擾乱量と多くの地域で確認できる火山灰層の堆積構造との比較を行った．比較のためにコア写真の解析に加え，X線写真の撮影，1 mm毎の連続粒度分析及びその解析を行い，両者の間には相関が認められた．これらの結果は火山灰層などのイベント層を使用することで，堆積物中に保存された記録が受ける擾乱の影響，ひいては記録の時間分解能そのものを復元しうることを意味しており，今後さらなる検証は必要なものの，堆積記録の解釈の高度化に寄与するものと考えられる．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Oxford(英国)
• [Int'l Joint Research] University of Oxford(英国)
• [Journal Article] Integrating the Holocene tephrostratigraphy for East Asia using a high-resolution cryptotephra study from Lake Suigetsu (SG14 core), central Japan (2018)
  • Author(s): McLean, D., Albert, P., Nakagawa, T., Suzuki, T., Staff, R., Yamada, K., Kitaba, I., Haraguchi, T., Kitagawa, J., SG14 Project Members and Smith, V.
  • Journal Title: Quaternary Science Reviews Volume: 183 Pages: 36-58
  • DOI: 10.1016/j.quascirev.2017.12.013
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 水月湖四半世紀の歩み―受け継がれる年縞研究― (2018)
  • Author(s): 山田 圭太郎，中川 毅
  • Journal Title: 月間地球 号外 Volume: 69 Pages: 99-105
• [Journal Article] Newly identified Towada-Chuseri tephra from lacustrine deposits in Lake Aoki, Nagano Prefecture, central Japan (2017)
  • Author(s): 石村 大輔、吉永 佑一、山田 圭太郎、原口 強、遠田 晋次
  • Journal Title: The Quaternary Research (Daiyonki-Kenkyu) Volume: 56 Issue: 6 Pages: 265-270
  • DOI: 10.4116/jaqua.56.265
  • NAID: 130006362667
  • ISSN: 0418-2642, 1881-8129
  • Year and Date: 2017-12-01
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 福井県水月湖の年縞堆積物中に記録された地震イベント (2017)
  • Author(s): Keitaro Yamada, Takeshi Nakagawa, Richard A. Staff, Ikuko Kitaba, Junko Kitagawa, SG14 project members
  • Organizer: 地球惑星連合大会
• [Presentation] Geological events and their frequency during the last 7300 years in BeppuBay, Kyushu, southwest Japan (2017)
  • Author(s): 山田圭太郎, 加三千宣, 池原研, 山本正伸, 原口強, 竹村惠二
  • Organizer: 国際火山噴火史情報研究集会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 別府湾における過去7300年間のイベント記録とその頻度 (2017)
  • Author(s): 山田圭太郎, 加三千宣, 池原研, 山本正伸, 原口強, 竹村惠二
  • Organizer: 日本第四紀学会
  • Invited
• [Presentation] Reconstruction of sedimentary disturbance from laminated structures using varved sediments from Lake Suigetsu, central Japan (2017)
  • Author(s): Keitaro Yamada, Keiji Takemura, SG14 project members
  • Organizer: American geophysical union fall meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 福井県水月湖年縞堆積物を用いた保存状態の定量化への試み (2016)
  • Author(s): 山田圭太郎・中川毅・竹村惠二・SG14 coring members
  • Organizer: 日本第四紀学会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2016-09-19
• [Presentation] 福井県水月湖の年縞堆積物を用いた 過去5万年間の堆積速度変化 (2016)
  • Author(s): 山田圭太郎・中川 毅・齋藤めぐみ・竹村恵二・SG14 coring members
  • Organizer: 日本地球惑星連合大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2016-05-26