植物バイオマーカー炭素同位体比による地質時代大気二酸化炭素分圧の評価

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11440147
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鈴木 徳行 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00144692)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三瓶 良和 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (00226086) ; 坂本 竜彦 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90271709) ; 長谷川 四郎 北海道大学, 大学院・地球環境研究科, 助教授 (90142918)
• Keywords: 二酸化炭素 / バイオマーカー / 高等植物 / 第三紀 / 炭素同位体比

Research Abstract

北海道古第三紀炭質頁岩,石炭(三美炭鉱;夕張層,美唄層,幾俊別層,羽幌炭鉱;羽幌層),島根県中新世石炭(高窪炭鉱;川合層/波多層,矢田炭鉱;松江層)を採取した。これらと既存のサハリン新第三紀石炭について高等植物バイオマーカーのガスクロマトグラフ質量分析(申請設備:HP6890+H5973 GC-MS)を行った。一部の試料について現有設備により分子レベル炭素同位体比の測定を行った。
試料ごとに高等植物由来の化合物組成が異なっていたが,北海道始新世石炭は最も多様な高等植物バイオマーカーを含んでおり,各種ジテルペノイドが検出された。これらの分子レベル炭素同位体比は-26パーミルから-15パーミルの範囲にあるがいずれもn-アルカンの炭素同位体比(約-28パーミル)よりも大きな値を示した。ジテルペノイドの中ではジアロマティックトタラン(diaromatic totarane)が最も小さな炭素同位体比を示し,この前駆的化合物(トタノール)の生合成に際して最も大きな炭素同位体分別が生じていることを示している。
各種バイオマーカーのうち芳香族バイオマーカーである,リテン(retene)とジアロマティックトタランはすべての試料に共通して含まれていた。いくつかの試料についてこれらの分子レベル炭素同位体比を測定したところ新しい時代のものほど炭素同位体比がより軽くなる傾向が明らかに認められた。とくにジアロマティックトタランでは顕著であった。古第三紀新世から新第三紀始中新世の期間は大局的に著しい寒冷化の時代であり,大気の二酸化炭素分圧がおおきく低下していったことが考えられる。高等植物バイオマーカーの炭素同位体比から過去の大気の二酸化炭素分圧を検討できる可能性があり,残りの研究期間,さらにデータを増やして検討を深めたい。

Research Products

• [Publications] 雨森 郷太郎: "デグラデナイトに富む北海道始新世石炭・炭質泥岩の石油地化学的特徴"Researches in Organic Geochemistry. 14. 33-41 (1999)
• [Publications] 川田 洋平: "サハリン第三系の珪質堆積岩と古第三紀/新第三紀境界期の古海洋環境"地学雑誌. 109・2. 120-136 (2000)
• [Publications] 長谷川 四郎: "サハリン新第三紀有孔虫化石層序と古環境変遷"地学雑誌. (印刷中).