海域-陸域シームレス掘削試料を用いた東南極氷床融解ティッピング・ポイントの解明
| Project/Area Number |
21KK0246
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
菅沼 悠介 国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (70431898)
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| Project Period (FY) |
2022 – 2024
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | 東南極氷床 / 周極深層水 / 棚氷崩壊 / 放射性炭素年代測定 / 海底堆積物 / 海水準変動 / シームレス堆積物掘削 / 氷床融解 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，南極氷床融解の加速が相次いで報告され，近未来の急激な海水準上昇が強く懸念されている.海水準の将来予測には精密な氷床モデルシミュレーションが不可欠であるが，急激な棚氷崩壊や氷床融解メカニズムの理解は充分でなく，南極氷床融解の将来予測には不確実性が大きい.本課題では，海外の第一線の研究者との共同研究によって従来困難であった棚氷崩壊堆積物の解析と精密年代測定を実現することで，南極氷床沿岸における大規模な棚氷崩壊・氷床融解の要因とそのメカニズムを解明する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，急激な棚氷崩壊と呼ぶべき現象（Marine Ice Sheet Instability: MICI）が引き金となる南極氷床の質量損失メカニズムが注目されている．しかし，MICIの実態は未だ不明であり，その発生条件だけでなく，その存在の有無についても議論が分かれている．一方，約2万年前の最終氷期以降の全球的な温暖化の際には，南極氷床も大きく質量を減じており，MICIが介した大規模な棚氷崩壊・氷床融解が起きた可能性がある．そこで本国際共同研究では，これまで西南極で多くの掘削を実施し，とくにロス海（ロス棚氷）において棚氷崩壊と考えられるイベントを報告したニュージーランドのMcKay博士とスペインのJimenz-Espejo博士，さらに昇温熱分解-放射性炭素年代測定法を用いて海底堆積物の精密な年代決定を可能とするアメリカのRosenheim博士との国際共同研究を実施し，東南極のリュツォホルム湾とロス海で採取された海底堆積物の特徴や化学分析データを比較することで，棚氷崩壊の要因や氷床質量損失メカニズムの解明に取り組む．そして，その結果から，MICIの存在について考察する．今年度はとくにリュツォホルム湾の海底堆積物について，堆積物の特徴記載や粒度分析，ベリリウム同位体比測定結果の解析を実施し，同地域における最終氷期以降の棚氷の後退過程の詳細復元を進めた．また，棚氷崩壊と氷床融解の時間差を求めることでMICIが誘因となる氷床融解について検討するため，リュツォホルム湾東方露岩域における氷河地形調査によって採取された岩石試料の表面露出年代試料の精製を進め，米国の加速器質量分析施設に試料を輸送した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
第64次南極地域観測隊に参加し，東南極リュツォホルム湾において，海底堆積物の掘削および氷河地形調査を実施した．また，これまでにリュツォホルム湾で採取された海底堆積物試料の堆積物の特徴記載，粒度分析，およびベリリウム同位体比測定結果の解析を進め，氷床融解過程の復元に取り組んだ．これらの結果から，リュツォホルム湾において，周極深層水が流れ込むしらせ海底谷沿いで最終氷期以降に大規模な棚氷の後退が起きたことが明らかになってきた．今後，国際共同研究によって，この棚氷後退の詳細を検討することで，周極深層水流入による底面融解によるものなのか．もしくはMICIのような急激な棚氷崩壊がおきたのかを検証する．一方，これまでに採取したリュツォホルム湾東方の露岩域で採取した岩石試料の表面露出年代測定も進めている．そのため岩石試料を粉砕し取り出した石英粒子のクリーニングと，イオンクロマトグラフィーによって酸化ベリリウムを精製することで表面露出年代試料を準備し，輸出許可を得て米国の加速器質量分析施設に輸送した．また氷床・海洋モデル研究者や，他分野・多国籍メンバーによる共同研究を展開し，Web上での会議を繰り返すことによって，複数の国際共著の論文を執筆し，一部はすでに出版された．一方，Covid-19のため，当初予定していた渡航計画は断念し，次年度以降に実施することとした．このため，一部の計画については若干の遅れが生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は海外の共同研究者との交流が比較的容易になると考えられるため，ニュージーランドおよびスペインの研究拠点に滞在して，研究を進める．とくに，これまでに分析を進めているリュツォホルム湾における氷床・棚氷の急激な融解について，この分野のエキスパートであるJimenz-Espejo博士の協力を得て進める．共同研究者であるMcKay博士と，Jimenz-Espejo博士の協力を得て解析を進め，論文化を目指す．具体的には，スペインのグラナダ大学とニュージーランドのVictoria University of Wellingtonに滞在し，とくに，急激な棚氷崩壊を 示す可能性のある海底堆積物上部の粗粒化部分に注目し，まずは海底堆積物の特徴や，有孔虫化石の化学・同位体データを吟味し，棚氷後退の規模や面的な広がりを解析する．周極深層水の流入路となる海底地形の解析を進める．また，ニュージーランドでは，すでに大規模な棚氷崩壊が指摘されている西南極ロス海の海底堆積物に対して，その堆積物の特徴や微化石群集などのデータを取得する．また，新たにベリリウム同位体比測定を実施するための 試料を分取し，滞在期間終了後に持ち帰り国内で測定を行う．その後，リュツォホルムとロス海で得られたデータとの比較から，棚氷後退（崩壊）の関係との解明を進めるうえで極めて重要なデータを提供し，各共同研究者・機関においても新たな知見となる．
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Non-destructive analysis and lithological descriptions of sediment cores from Lake Nurume, Langhovde in Lutzow-Holm Bay2022
Author(s)
3.Ishiwa, T., Tokuda, Y., Sasaki, S., Itaki, T., Suganuma, Y., Katsuki, K., Ikehara, Minoru,
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Journal Title
Polar Data Journal,
Volume: 6
Pages: 80-89
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Synchronous Holocene ice sheet thinning across coastal Dronning Maud Land, East Antarctica2022
Author(s)
Suganuma, Y., Kaneda, H., Mas e Braga, M., Ishiwa, T., Koyama, T., Newall, J.C., Okuno, J., Obase, T., Saito, F., Rogozhina, I., Andersen, J.L., Kawamata, M., Hirabayashi, M., Lifton, N.A., Fredin, O., Harbor, J.M. Stroeven, A.P., Abe-Ouchi, A.,
Organizer
JPGU
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