2018 Fiscal Year Annual Research Report
Interaction of the solid Earth and the Antarctic Ice Sheet
| Project Area | Giant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet |
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| Project/Area Number |
17H06321
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福田 洋一 京都大学, 理学研究科, 教授 (30133854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥野 淳一 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00376542)
風間 卓仁 京都大学, 理学研究科, 助教 (20700363)
西島 潤 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40315114)
中村 和樹 日本大学, 工学部, 准教授 (60435500)
菅沼 悠介 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (70431898)
土井 浩一郎 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (80290873)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | GIA / 氷床変動 / 海面上昇 / 東南極 / 絶対重力測定 / 表面露出年代測定 / 地形観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度研究では、絶対重力測定やGNSS測定データ、湖沼コアや表面露出年代測定用試料など、南極昭和基地や周辺地域で前年度までに取得したデータ解析やサンプル・データの処理・解析、各種衛星データの解析を進めると同時に、新たなGIAモデル計算を実施することで、既存の南極氷床変動史を用いた地殻変動速度、重力変化のGIA モデル依存性等についての検証研究も行った。また、2017年度に実施することはできなかった外国基地での絶対重力観測についても、繰越した経費を用いドローニングモードランドのノルウェーおよびインド基地で実施し、良好なデータを取得した。
この内、測地学的観測の成果としては、リュツォ・ホルム湾の露岩地域で将来の変動の基準となる新たな絶対重力値を得たことや、昭和基地での重力変化勾配が2010年以降は降雪量増大の影響を受けている可能性を示したことが挙げられる。また、地形学的調査では、新たに開発した可搬型パーカッションピストンコアラーの有用性を示したことや、表面露出年代測定からは約14-9 kaごろにかけてリュツオホルム湾南部で急激に氷床後退が進んだことが確認された。
さらに，昭和基地や周辺地域で実施されている各種測地観測との比較を進めるためのGIAモデルの開発として、従来使用していた自転の効果を含めた粘弾性球殻の変形モデルについて、鉛直地殻変動に加えて重力場変動を計算可能に拡張し、標準的な南極氷床融解モデルを用いた鉛直地殻変動と重力変化を求めた。その上で、異なる粘性モデルの組み合わせによる数値計算との比較を行った結果、完新世以降の氷床融解史の改訂の必要性や、現在の荷重変動（積雪等）による影響を詳細に評価する必要があることが明らかになった。
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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
2018年度の当初計画としては、以下の項目を予定していた。（１）繰越経費による東南極の外国基地（ノルウェー，インド）での絶対重力測定およびGNSS測定を実施する。（２） 前年度の現地調査で取得した氷河地形・堆積物データのマッピングとその解析。（３）公募研究と連携した各種衛星データの解析と氷床変動モデルの構築。（４） 表面露出年代法による氷床後退時期の決定、および、（５）新たなGIAモデルの開発および，氷床流動，海水準変動との相互作用についての検討。
この内（３）については、公募研究として直接密接な連携を進める適当な課題が得られなかったが，SARデータ解析等による氷床流動研究などを進めており，順調に推移している。その他、研究実績の概要で述べた通り、ほぼ順調に実施されており、特に(5)については、本研究経費で雇用した研究員を中心にGIAモデルの改良を進めることで、本研究に関連するさまざまなデータの統合に向けた研究が進みつつある。
さらに、次年度以降の観測に向けて、絶対重力計の検定・整備、新型コアラーのさらなる改良、表面露出年代の信頼性を高めるための磁気特性を用いた風化度評価方法（相対的年代測定法）の開発など、順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画研究では、当初計画はほぼ予定どおり達成されており、今後の研究計画についても当初計画に準じて実施する。具体的に、主な観測実施計画として以下を予定している。
2019年度：南極外国基地（韓国，イタリア）での絶対重力測定とGNSS観測、東南極沿岸域（海洋）及び湖沼における堆積物掘削調査およびROV探査の実施 、国際深海科学掘削計画（IODP），およびフランス海洋調査船による南大洋掘削に参加。
2020年度：昭和基地およびその周辺地域（アムンゼン湾地域）での絶対重力およびGNSS測定、外国基地（インド，ベルギー）における絶対重力測定、新型コアラーによる浅海，湖沼での堆積物掘削調査，ROV探査。
以上の観測計画に加え、最終年度に向け、各種取得済みデータの解析推進、氷床・固体地球結合モデルやGIAモデル開発等の継続実施、衛星データ解析や観測機器開発に関連した新設公募研究課題との連携を進めることで、当初の目的を達成できるように全体の研究成果のとりまとめをおこなう。
なお、研究実施体制としては、研究代表者1名、研究分担者6名、研究協力者4名に、新たに研究協力者2名を追加予定であり、データ解析などをより促進するために2019年度にポスドク1名を追加雇用する。また、2019年度には大学学部生・院生向けの教科書を出版予定であり、これまで同様に、社会・国民への成果の発信に努める。
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[Journal Article] Paleoclimatic and paleoceanographic records through Marine Isotope Stage 19?at the Chiba composite section, central Japan: A key reference for the Early?Middle Pleistocene Subseries boundary2018
Author(s)
Suganuma Y., Haneda Y., Kameo K., Kubota Y., Hayashi H., Itaki T., Okuda M., Head M.J., Sugaya M., Nakazato H., Igarashi A., Shikoku K., Hongo M., Watanabe M., Satoguchi Y., Takeshita Y., Nishida N., Izumi K., Kawamura K., Kawamata M., Okuno J., Yoshida T., Ogitsu I., Yabusaki H., Okada M
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Journal Title
Quaternary Science Reviews
Volume: 191
Pages: 406～430
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Absolute Gravity Measurements During 2017-2018 Austral Summer Season in and around Japanese Antarctic Station, Syowa2018
Author(s)
FukudaY., Aoyama Y., Nishijima J., Ikeda H., Hattori A., Doi K., Okuno J., Kazama T.
Organizer
AGU Fall Meeting 2018, Washington DC, 2018年12月
Int'l Joint Research
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[Presentation] A new research project on the interaction of the solid Earth and the Antarctic Ice Sheet: Summary of the first year activities2018
Author(s)
福田 洋一, 西島 潤, 風間 卓仁, 中村 和樹, 土井 浩一郎, 菅沼 悠介, 奥野 淳一, 新谷 昌人, 金田 平太郎, 青山 雄一, 三浦 英樹
Organizer
日本地球惑星連合2018年大会, 幕張, 2018年5月
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