中期鮮新世温暖期の二酸化炭素分圧復元

• Project/Area Number: 17J04576
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 窪田 薫 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ホウ素同位体 / 二酸化炭素 / 有孔虫 / 海底堆積物 / 地球温暖化 / ホウ素 / 鮮新世 / 同位体 / 堆積物 / 質量分析 / 気候変動 / 炭素循環

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は海底堆積物コアに含まれる浮遊性有孔虫の殻の微量元素・安定同位体分析を通じて、過去の海洋環境を復元することを目的としている。特に、有孔虫のMg/Ca比、酸素同位体、ホウ素同位体を一つの試料から同時に測定する一連の測定メソッドが確立できたことは非常に大きい意義がある。手法およびその応用を報じる論文を国際科学Scientific Reportsから報告することができた。また、その査読者とのやりとりの過程で、有孔虫Mg/Caとホウ素同位体から海水温・pHを同時に計算するプログラミングについても習熟することができた。
また浮遊性有孔虫のホウ素同位体測定に必要な微量化の技術開発の過程で、汚染源の一つとなっていた空気由来のホウ素の特性をよりよく理解するために、ラボ内でほぼ毎月の頻度で曝露実験を行った。10日程度かけてホウ素を捕集し、その同位体比を測定したところ、明確な季節変動が存在することが明らかになり、汚染を軽減する上での重要な知見が得られた。その結果についても国際学術誌に投稿するための準備を進めている。
2019年6～7月の間、アルフレッド・ウェゲナー極地研究所に滞在し、超微量の有孔虫ホウ素同位体分析について技術研修を行った。具体的には、有孔虫の洗浄法と、蒸留（micro-distillation）によって炭酸カルシウム溶解液からホウ素を単離する方法を学んだ。今後、国内での実験手法立ち上げを検討している。
有孔虫のホウ素同位体分析については、どういった点に留意すべきかがほぼ把握できたため、今後はサンプルを汚染させる／ロスするといったトラブルもなく、支障なく分析が可能になると思われる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Cardiff University(英国)
• [Int'l Joint Research] Lamont-Doherty Earth Obserbatory(米国)
• [Int'l Joint Research] Alfred Wegener Institute(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] Lamont-Doherty Earth Obserbatory(米国)
• [Int'l Joint Research] Cardiff University(英国)
• [Int'l Joint Research] Cardiff University(英国)
• [Journal Article] Equatorial Pacific seawater pCO2 variability since the last glacial period (2019)
  • Author(s): Kubota Kaoru、Yokoyama Yusuke、Ishikawa Tsuyoshi、Sagawa Takuya、Ikehara Minoru、Yamazaki Toshitsugu
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 13814-13814
  • DOI: 10.1038/s41598-019-49739-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 長寿二枚貝ビノスガイの殻に刻まれる水温・核実験・津波の履歴 (2019)
  • Author(s): 窪田 薫
  • Organizer: 第14回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • Invited
• [Presentation] 生物源炭酸カルシウム骨格に対する地球化学分析技術を駆使した海洋炭素循環研究 (2019)
  • Author(s): 窪田 薫
  • Organizer: 日本地球化学会2019年度年会
  • Invited
• [Presentation] 生物源炭酸カルシウムのホウ素同位体分析に基づく海水pH・大気中CO2濃度復元 (2019)
  • Author(s): 窪田 薫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
  • Invited
• [Presentation] Last deglacial pCO2 reconstruction in the western equatorial Pacific: new findings and issues of boron isotope proxy. (2019)
  • Author(s): Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Sagawa, T., Ikehara, M., Yamazaki.
  • Organizer: European Geosciences Union Congress 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 最終退氷期の大気中二酸化炭素濃度の上昇における赤道太平洋の役割とは (2018)
  • Author(s): 窪田薫, 横山祐典, 石川剛志, 佐川拓也, 池原実, 山崎俊嗣
  • Organizer: 2018年度地球環境史学会年会
• [Presentation] Different CO2 history recorded in boron isotope ratio of two surface dwelling planktonic foraminifers (2018)
  • Author(s): Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Sagawa, T., Ikehara, M., Yamazaki, T.
  • Organizer: Goldschmidt 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] pCO2 reconstruction since Late Miocene using boron isotopes of planktonic foraminifera shells (Site U1476) (2018)
  • Author(s): Kubota, K.
  • Organizer: IODP Exp.361 Postcruise Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 各種プロキシによる鮮新世温暖期の気候状態の復元:有孔虫ホウ素同位体(δ11B)プロキシ~海水pH・大気pCO2復元~. (2018)
  • Author(s): 窪田薫
  • Organizer: 低温科学研究所 共同研究集会「未来の温室地球の類型としての過去の温暖期の気候状態の解明」
• [Presentation] Deglacial Western Equatorial Pacific pCO2 Reconstruction Using Boron Isotopes of Planktonic Foraminiferas (2017)
  • Author(s): Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Sagawa, T., Ikehara, M., Yamazaki, T.
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Did the western equatorial Pacific contribute to atmospheric CO2 rise during the last deglaciation? (2017)
  • Author(s): Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Sagawa, T., Yamazaki, T.
  • Organizer: Goldschmidt 2017
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 堆積物中の有孔虫化石の高精度分析から読み解く大気・海洋間の炭素交換
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/kochi/j/news/20191031.html