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北極海大西洋起源中層水の水温上昇はハイドレートメタン放出のトリガーとなりうるか?

Research Project

Project/Area Number 23K21743
Project/Area Number (Other) 21H03581 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

内田 昌男  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主幹研究員 (50344289)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 桂  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (80402098)
久保田 好美  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords北極海 / メタンハイドレート / 放射性炭素 / 中層水 / 温暖化 / 大西洋起源中層水 / 有孔虫 / Mg/Ca / 完新世 / 北極海中層水 / 水温上昇 / 永久凍土 / 大西洋起源水 / チュクチ海 / Mg/Ca比 / メタン / 古水温
Outline of Research at the Start

北極域の温暖化の進行に伴い海底下のメタンハイドレートの不安定化が懸念されている。メタンハイドレートとは、メタンが海底下で氷状に固まっている物質のことで、体積の約160倍ものメタンを含有している。本研究では、アラスカ沖の海底堆積物コアの分析から、後期完新世における気候変動とメタン放出との関連性を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ハイドレート層由来のメタン湧出と大西洋起源中層水の温度上昇との関連性を解明することにより、北極域の温暖化増幅機構の一端と考えられるメタンガスの大気への放出に関するメカニズムの解明をめざす。アラスカ沖の複数の海洋コアを用いて、最終退氷期以降の海底ハイドレート層の不安定化の実態を解明するため、ハイドレート脆弱化の要因と考えられる大西洋起源の中層水温変動を復元する。本年度は、中層水塊をカバーする水深範囲より深いコアについて、浮遊性・底生有孔虫、バルク有機炭素、貝化石の放射性炭素年代測定、貝形虫、底生有孔虫のMg/Ca分析を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

年代モデルの構築のための試料前処理、並びに水温復元プロキシーであるMg等の微量金属の測定実験において若干の遅延が有った。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、コアの年代モデルの作成、貝形虫、底生有孔虫のMg/Ca分析を行う。並びに、有孔虫試料の続成による影響の精査のため、SEMーEDS分析を実施する。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] RADIOCARBON AGES OF PLANT REMAINS IN MASSIVE GROUND ICE AND UNDERLYING SEDIMENTS OF THE BARROW PERMAFROST TUNNEL, ALASKA2024

    • Author(s)
      Iwahana Go、Uchida Masao、Horiuchi Kazuho、Deming Jody、Eicken Hajo、Ohno Hiroshi、Mantoku Kanako、Kobayashi Toshiyuki、Saito Kazuyuki
    • Journal Title

      Radiocarbon

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1017/rdc.2024.25

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultra small mass AMS 14C sample preparation and analyses at NIES-TERRA AMS facility2023

    • Author(s)
      Uchida Masao、Mantoku Kanako、Kobayashi Toshiyuki、Kawamura Kimitaka、Shibata Yasuyuki
    • Journal Title

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

      Volume: 536 Pages: 144-153

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.12.028

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Was the increasing temperature of mid-depth warm Atlantic water triggering the sub-sea permafrost and methane hydrate instability in the Alaskan Beaufort margin during the late Holocene?2024

    • Author(s)
      Uchida M., Mantoku K., Kubota Y., Yamada K., Yamaguchi K., Kumata H., Rella S., Kobayashi T., Nishio S., Itoh M.
    • Organizer
      24th AMS Symposium
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Radiocarbon ages of plant remains in massive ground ice and underlying sediments of the Barrow Permafrost Tunnel2024

    • Author(s)
      Iwahana G., Uchida M., Horiuchi K., Deming J., Eicken H., Ohno H., Mantoku K., Kobayashi T., Saito K.
    • Organizer
      24th AMS Symposium
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高濃度汚染都市インドコルカタ環境における大気-堆積物中 PAHsの14Cレベル乖離2024

    • Author(s)
      熊田英峰、内田昌男、Saha M., 斉藤祥一、万徳佳菜子、奥田知明、中島典之、畠山史郎、高田秀重
    • Organizer
      第24回AMSシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 国立環境研究所AMSシステムの現状(2023)2024

    • Author(s)
      小林利行、内田昌男、万徳佳菜子
    • Organizer
      第24回AMSシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射性炭素を用いた北極土壌圏(永久凍土)における炭素動態の実態解明に関する研究2024

    • Author(s)
      内田昌男、万徳佳菜子、熊田英峰、松中哲也、岩花剛、Hindsman L., 吉川謙二、内海真生、天野千恵、Yongwon K., 岩田拓記、原薗芳信、榎本浩之
    • Organizer
      金沢大学環日本海域環境研究センター 2023年度共同研究成果報告会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Sea ice variability on the Chukchi Sea during the Late Pleistocene2023

    • Author(s)
      Uchida M., Kumata H., Mantoku K., Rella S., Amano C., Kuroki Y., Utsumi M., Itoh M., Nishino S., Shimada K.
    • Organizer
      ISAR-7
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Black carbon and their isotopic signatures in permafrost soil: Implication of sources and fate under changing Arctic climate2023

    • Author(s)
      Uchida M., Kumata H., Mantoku K., Uchida M., Utsumi M., Kaneko R., Nakai R., Iwahana G., Shibata Y., Kawamura K.
    • Organizer
      ISAR-7
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sedimentary environment and depositional process of reworked materials in the subaqueous Yangtze Delta during the middle and late Holocene2022

    • Author(s)
      Wang K., Saito K., Tada R., Irino T., Zheng H., Sugisaki S., Uchida M.
    • Organizer
      24th Radiocarbon Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optically stimulated luminescence dating of marine sediments from the Bering Sea2022

    • Author(s)
      Sugisaki S., Buylaert J.M., Murray A., Uchida M., Rella S., Mantoku K., Sakai S., Harada N., Tada R.
    • Organizer
      24th Radiocarbon Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Age offsets between marine-derived lipid biomarkers, TOC, and foraminifera during cross shelf-slope lateral transport revealed by compound-specific radiocarbon dating2022

    • Author(s)
      Uchida M., Eglinton T.I., Mollenhauer G., Montlucon D., Hayes J.M., Coppola L., Gustafsson., Mantoku K., Ahagon N., Harada N.
    • Organizer
      24th Radiocarbon Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiocarbon age of plant remains in massive ground ice of the Barrow Permafrost Tunnel, Alaska2022

    • Author(s)
      Iwahana G., Uchida M., Mantoku K., Kobayashi T.
    • Organizer
      24th Radiocarbon Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 国立環境研究所 NIES-TERRAの現状 20212022

    • Author(s)
      小林利行、内田昌男、荒巻能史、万徳佳菜子
    • Organizer
      第34回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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