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古湖沼学的アプローチによる玄武岩質火山噴火に伴う一次生産応答の時空間解析

Research Project

Project/Area Number 22K03746
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research InstitutionMount Fuji Research Institute, Yamanashi Prefectural Government

Principal Investigator

山本 真也  山梨県富士山科学研究所, その他部局等, 研究員 (50526754)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 亀谷 伸子  山梨県富士山科学研究所, その他部局等, 研究員 (50848562)
香月 興太  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 講師 (20423270)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords火山噴火 / 湖沼 / 一次生産 / 珪藻バイオマーカー / 炭素同位体 / 珪藻化石群集 / 珪藻 / バイオマーカー / 富士山
Outline of Research at the Start

火山噴火が気候や周辺環境に深刻な影響を及ぼすことはよく知られているが、玄武岩質火山噴火が湖水環境や生態系に与える影響については未だ不明な点が多い。本研究では、日本最大の玄武岩質活火山「富士山」山麓に位置する富士五湖の湖底堆積物を研究対象として、堆積物中に含まれる珪藻化石や植物プランクトンに由来する有機化合物の変化をテフラ(火砕物)の堆積前後で連続的に明らかにする。更に得られた結果を、複数の湖間で比較することで玄武岩質テフラ噴火に伴い湖の一次生産がどのように変化したのかを時空間的に明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

今年度の研究では、玄武岩質火山噴火で引き起こされる一次生産応答の時系列変化の特徴を明らかにするため、前年度に引き続き、富士山北麓・河口湖で採取した長さ約3.4 mの堆積物コア(KG22-01)の分析を行った。堆積物コア中の植物片の放射性炭素年代測定の結果、本コア底部付近(深度3.27-3.19 m)に含まれる層厚8 cmのスコリア層が約1760~1800年前(弥生時代後期)の噴火によるものと推定された。これまで河口湖周辺ではこの時代のスコリア層は報告されておらず、未報告スコリアである可能性がある。そこで、当該スコリア層の起源を明らかにするために、粒子画像解析装置(CAMSIZER P4)による形状測定及び蛍光X線分析装置(XRF)による全岩化学組成の分析を行った。堆積物中の脂肪酸の炭素安定同位体比の変動からは、陸上植物起源のC26, C28, C30脂肪酸が類似した層序的変動パターンを示したのに対し、C16, C24脂肪酸では変動パターンが異なっており、脂肪酸の起源が異なる可能性が示唆された。また、堆積物中の全有機炭素(TOC)、全窒素(TN)の分析の結果、TOC/TN比がスコリア層の直上で増加し、スコリア堆積により湖の生産性が噴火後約60年にわたって減少した可能性が示唆された。一方で、珪藻化石の分析からは噴火直後に貧栄養性種であるFragilaria crotonensisが減少し富栄養性種であるAulacoseira granulataが増加しており、火山噴火に伴う湖沼環境の変化が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

順調に分析が進んでおり、噴火後の湖沼環境の変化が高解像度で明らかになりつつある。

Strategy for Future Research Activity

堆積物中の脂肪酸の水素同位体比の測定を行い、脂肪酸の起源を明らかにする。珪藻化石の分析を進め、バイオマーカーとの比較を行う。スコリア層の微量元素分析を行い、既存のテフラ層序との対比を進める。最終的に、これらデータをまとめ玄武岩質噴火後の環境変化を高解像度で明らかにする。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Monthly measurements of water dissolved inorganic radiocarbon in Lake Kawaguchi for three years indicating seasonal precipitation-groundwater variations2023

    • Author(s)
      Ota Kosuke、Yokoyama Yusuke、Miyairi Yosuke、Yamamoto Shinya、Wang Yunyi、Miyajima Toshihiro
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      Volume: 538 Pages: 75-80

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.02.021

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Eruptive history of Mt. Fuji over the past 8000 years based on integrated records of lacustrine and terrestrial tephra sequences and radiocarbon dating2023

    • Author(s)
      Yamamoto Shinya、Kametani Nobuko、Yoshimoto Mitsuhiro、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke
    • Journal Title

      Quaternary Science Advances

      Volume: 12 Pages: 100091-100091

    • DOI

      10.1016/j.qsa.2023.100091

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Implication of atmospheric nutrient inputs and warming effects for the ecosystem of Lake Yamanaka, Japan, revealed by sedimentary analysis2022

    • Author(s)
      Yamamoto Shinya、Kuwae Michinobu、Tsugeki Narumi、Tani Yukinori
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: 850 Issue: 7 Pages: 1487-1501

    • DOI

      10.1007/s10750-022-05071-9

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Long-term monthly measurements of dissolved inorganic radiocarbon in water around Fuji Five Lakes for understanding seasonal hydrological variation2023

    • Author(s)
      太田耕輔, 横山祐典, 宮入陽介, 山本真也, 宮島利宏
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年年次大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 河口湖の湖底堆積物のバイオマーカー分析により復元された富士山噴火に伴う湖沼環境変化2023

    • Author(s)
      山本真也, 乾寛実, 香月興太 山田桂, 鈴木健太, 多田賢弘, 林竜馬, 馬場章, 多田隆治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年年次大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Establishment of highly accurate age model using radiocarbon dating of fossil pollen automatically extracted from Lake Motosu sediments2023

    • Author(s)
      太田耕輔, 横山祐典, 宮入陽介, オブラクタスティーブン, 山本真也, Hubert-Ferrari, A., Heyvaert, V.M.A., De Batist, M., 藤原治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年年次大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 富士火山北麓および東麓のテフラ層序の再検討2023

    • Author(s)
      亀谷伸子, 吉本充宏, 山本真也, 安田敦
    • Organizer
      日本火山学会2023年秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 富士五湖(河口湖)の湖底堆積物を用いた火山噴火に伴う環境変化の復元2023

    • Author(s)
      乾 寛実・山本真也・山田 桂・鈴木健太・ 多田賢弘・多田隆二・林竜馬・馬場 章・香月 興太
    • Organizer
      汽水域合同研究発表会2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 富士五湖(河口湖)の湖底堆積物から産出した珪藻化石2022

    • Author(s)
      乾 寛実・山田 桂・多田隆治・多田賢弘・鈴木健太・山本真也・馬場 章・林竜馬・香月興太
    • Organizer
      汽水域研究発表会2022(第14回)佐賀大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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