Establishment of continuous atmospheric CO2 record for the past 7 million years
| Project/Area Number |
20H01978
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2021-2022)
Kobe University (2020) |
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Principal Investigator |
窪田 薫 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 研究員 (80774075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 剛志 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), 研究所長代理 (30270979)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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| Keywords | ホウ素同位体 / 有孔虫 / 二酸化炭素 / 炭素循環 / 海底堆積物 |
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| Outline of Research at the Start |
二酸化炭素は地球温暖化の原因物質であり、過去の気候変動においても重要な因子の一つであった。しかしながら、過去の大気中の二酸化炭素濃度の復元は過去80万年前までしか信頼できる記録が得られておらず、それよりも古い時代についてはよくわかっていない。本研究では、海底堆積物に保存される有孔虫の化石のホウ素の同位体を高精度に分析することを通じて、過去７００万年間の大気の二酸化炭素濃度を高解像度かつ連続的に復元する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
二酸化炭素(CO2)は主要な温室効果ガスとして地球の気候変動を増幅させる作用があるため、過去の大気中CO2濃度の正しい制約は気候学的観点から非常に重要である。本研究では、浮遊性有孔虫のホウ素同位体指標を用いて、中新世(Miocene)後期から現在にかけての、高解像度かつ連続的な大気中CO2濃度の記録の作成を目指す。 2021年度は、雇用した技術補佐員に堆積物を水で洗い、対流オーブンで乾燥させ、サイズごとにふるいわけ、浮遊性有孔虫を実体顕微鏡下で拾い出すという一連の作業を代わりに行ってもらった。また、実験室の清浄度を上げるために、各種清掃器具類や空気清浄装置などを導入し、技術補佐員に定期的な清掃作業を行ってもらった。これまで研究代表者が行っていた作業を、技術補佐員が独立して行うことが可能になったことで、作業効率が格段に上がった（研究代表者は大学業務に追われ、ほとんど自分で実験を行う時間が得られなかった）。微量元素分析については、実験器具由来のホウ素の汚染を低減するために新たに石英ガラス製の部品を購入し、神戸大学所有のICP質量分析装置またはICP分光分析装置を用いて行えるか模索したが、技術的困難が多く断念した。酸素同位体分析については、高知大学に試料を郵送し、代理で分析してもらう体制を構築した。新型コロナウイルスの影響で、拾い集めた浮遊性有孔虫試料のホウ素同位体分析を、海洋研究開発機構高知コア研究所もしくは海外の研究所で行うことは叶わず、翌年度に一部の研究費を繰り越すことになった。2022年度には、アルフレッドウェゲナー極地研究所に滞在し、持ち込んだ浮遊性有孔虫試料のホウ素同位体分析を行なった。しかしながら、バイアル由来の汚染がひどく、ホウ素同位体比がオリジナルのものとは程遠い値となってしまったために、全てのサンプルについて再測定が必要となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年に着任した神戸大学において、前任の教授が担当していたほぼ全ての授業を引き継ぐことになり、その準備に追われた（多数の地学系の実習、巡検、座学、高大連携授業、大学院生向け授業）。それに加えて、新型コロナウイルスの感染拡大によって、オンラインまたはハイブリッド授業の準備を行う必要があり、その準備にもさらに時間を要した。神戸大学所有のICP質量分析装置またはICP発光分光分析装置を用いて、ホウ素の定量分析が行えるか検討した結果、他のユーザーがホウ素を高濃度に含む試料を分析に使用しており、低濃度の試料の分析には適さないことが分かったり、測定機器自体の感度が十分でないことが分かったりするなどし、断念した。また、新型コロナウイルスの感染拡大に伴う出張制限により、海洋研究開発機構高知コア研究所もしくはドイツのアルフレッドウェゲナー極地研究所でホウ素同位体分析を行うことが叶わなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初、神戸大学の実験室において、クリーンブースを導入し、ホウ素の汚染が低減された環境を構築し、神戸大学所有のICP質量分析計またはICP発光分光分析装置を用いてホウ素汚染の程度をモニタリングする予定であった。しかしながら、2021年度末で神戸大学を退職し、2022年度から別の研究機関に移動することになり、導入を断念した。実験に必要な装置（具体的には、超純水製造装置、耐酸ホットプレート、超音波洗浄器、ホットバス、アスピレーター）はある程度揃ったため、テフロンバイアル類を洗浄するためのドラフト、micro-distilation法でホウ素を分離するためのクリーンドラフトもしくはクリーンブースが使える環境を整える予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Antarctic icebergs reorganize ocean circulation during Pleistocene glacials2021
Author(s)
Aidan Starr, Ian R. Hall, Stephen Barker, Thomas Rackow, Xu Zhang, Sidney R. Hemming, H. J. L. van der Lubbe, Gregor Knorr, Melissa A. Berke, Grant R. Bigg, Alejandra Cartagena-Sierra, Francisco J. Jimenez-Espejo, Xun Gong, Jens Gruetzner, Expedition 361 Science Party (Kaoru Kubota et al.) et al.
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Journal Title
Nature
Volume: 589
Issue: 7841
Pages: 236-241
DOI
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Author(s)
Kubota, K., Shirai, K., Murakami-Sugihara, N., Seike, K., M., Tanabe, K., Minami, M., Nakamura, T.
Organizer
JpGU2021
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Organizer
Goldschmidt 2020
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JpGU-AGU 2020
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