| Project/Area Number |
23K25953
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| Project/Area Number (Other) |
23H01257 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
瀬戸 浩二 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (60252897)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 文紀 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 特任教授 (00357071)
藤木 利之 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (10377997)
香月 興太 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (20423270)
安藤 卓人 秋田大学, 国際資源学研究科, 助教 (30852165)
山田 和芳 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (60508167)
辻本 彰 島根大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (60570554)
園田 武 東京農業大学, 生物産業学部, 助教 (70424679)
仲村 康秀 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (70830735)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
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| Keywords | 気候変動 / 気候イベント / 年縞堆積物 / 生態系構造 / 古環境変遷史 / 完新世 / 周期的気候変動 / 汽水域 |
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| Outline of Research at the Start |
年縞堆積物は，1年に1セットの縞模様が見られる堆積物である。樹木年輪のように1年を認定することができるため，年間堆積量を推定することができるとともに，短周期の気象現象を明らかにすることもできる。北海道の藻琴湖や網走湖は現在でも年縞堆積物が堆積している希少な汽水湖である。その隣接する別水系の汽水湖沼のボーリングコアを用い，年縞堆積物試料を超高分解能（1-5年）で分析し，約7,000年間の環境・気候イベントなどを明らかにする。これらの復元によってもたらされた気候変動・イベントによる生態系構造の時系列変化は，今後の気候変動においてどのようにそれが変化するかを予測するための有効な資料となるだろう。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，網走湖と藻琴湖のボーリングコアについて継続的な分析と部分的な詳細解析を行なうとともに新規のコアを採取し，解析を行なった．網走湖湖心で採取されたコア（19AB-2Lコア）中の珪藻群集を用いて1983年以降の水環境の変遷を明らかにした．網走湖の珪藻群集変動は近年の網走湖の表層塩分，降水量の変動による流入した栄養塩濃度，そして夏季の水温に影響され，変動していることが明らかになった．特に1980年代以降秋季の降水量が次第に増加したことにより,珪藻群集の優占種の構成に変化が見られた.また2006 年以降,網走川に設置された大曲堰の運用により表層塩分の低下がおき，秋季の降水量の増加と重なったことで2008年以降，網走湖に堆積する全珪藻フラックスの急激な増加が発生していた．低塩分化が進行した網走湖では，珪藻以外の植物プランクトンであるシアノバクテリアの増殖が発生していると考えられる．網走湖において珪藻のフラックスを決定する要因として夏季の気温があり，低温な夏にはシアノバクテリアより珪藻が優占することで，フラックスの増加がおきると推測できた．
新規のコアは，藻琴湖において採取された．７月に押し込み式コアラーで170cmのコア（24Mk-9Cコア）が得られたが，表層部の欠損の可能性があったため，リミノスコアラーによって表層24cmのショートコア（24Mk-1Lコア）を採取した．24Mk-9Cコアは，18Mk-8Cコアとラミナレベルで対比され，約６年間に14cm程度堆積していることが明らかとなった．また，粒度分析の結果，高密度層と低密度層との関係が明らかになった．高密度層は粒度が粗い層準と一致することが多いが層にはならない層準もあることが明らかとなった．さらに，粒度と全イオウ濃度との関係も明らかとなり，高密度層では全イオウ濃度は低い傾向にあるが，粒度が粗いとは限らない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は，網走湖と藻琴湖のボーリングコアについて継続的な分析と部分的な詳細解析を行なうとともに新規のコアを採取し，解析を行なった．網走湖と藻琴湖のボーリングコアのラミナ年代およびCNS元素分析は予定の約３分の２は終了した．それらをもとに珪藻群集などを用い部分的な詳細解析を行なった．また藻琴湖において新規コアを採取し，ラミナ年代解析，粒度分析，CNS元素分析を行い，既存のコアとラミナレベルで対比させた．そのコア試料から新鮮な分析試料を採取し，環境DNAメタバーコーディングおよびバイオマーカー分析を一部行なっている．また，全イオウ濃度の異常値を解釈するために，網走湖の硫化水素を含む底層水を採水し，人為的に青潮を発生させ，その挙動を観察した．その結果，無酸素状態の底層水に酸素を与えるとある程度溶存酸素濃度が高くなった時点で一気にイオウが遊離し高濁度の青潮が生じた．その後，濁度が減少するとともに容器の底に遊離イオウが沈殿していく様子が見られた．これにより青潮が発生した場合，遊離イオウとして湖底に沈殿し，高いイオウ濃度を示す可能性があることが示唆された．
これらの成果を基に第１８回東ユーラシア国際ワークショップを共催し，発表を行なった．これらことから，おおむね順調に進展していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は，網走湖と藻琴湖のボーリングコアについてラミナ年代およびCNS元素分析，粒度分析の残りの分析を行う．そこで得られた年数と年代測定結果などを考慮して年縞年代を確定する．1cm間隔のCNS元素分析などから得られた諸データを１-５年の分解能で周期解析を行い，千年オーダー以下の周期性を明らかにし，その要因を考察する．また，北極振動（AO）などのような短周期気象現象あるいは太陽活動に関わる短周期現象と比較検討を行い，短周期気象現象の背景と要因を考察する．また，近年の降水量のパターンを解析すると，主に台風の影響がもっとも降水量に寄与していることが分かっているため，このような解析によって夏季モンスーンの周期的な洪水の作用を解明する．また，「4.2kaイベント」などにおいても同様な解析を行い，気温変化，降水量変化などに関わる古気候学的意義を考察する．また，山陰地域などの温帯地域の気候変動とも比較検討を行い，日本における完新世の気候変動を網羅的にまとめ，日本全体の古気候学的意義の解明に貢献する．そこで得られた気候・環境安定層準や特異層準におけるDNAメタバーコーディングの結果から，真核生物の18SrDNAから体化石として残らない生物群の存在状況を検出する．これらと従来型の化石情報を複合的に検討することによって確度の高い生態系構造を復元し，気候・環境変動によってどのように生態系構造が移り変わるかを議論する．
これらの結果は，汽水域合同発表会のシンポジウムで公開する．
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