Does the geomagnetic excursion trigger climate change?

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K21497
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 北場 育子 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 准教授 (60631710)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 気候変動 / 地磁気エクスカーション / モンスーン / 銀河宇宙線 / スベンスマルク効果 / 年縞堆積物 / 水月湖 / 定量的気候復元

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、中程度の地球の磁気シールドの弱化（地磁気エクスカーション）が気候におよぼす影響を探った。特にブレイクエクスカーション期に着目し、当時の気候変化を高時間分解能で明らかにした。
１．昨年度に引き続き、2014年に水月湖で掘削されたSG14コアの花粉分析を行った。今年度は、特にブレイクエクスカーション期およびポスト・ブレイクエクスカーション期付近の高時間分解能化を図った。モダンアナログ法を用いて、花粉化石データから当時の気候変動を定量的に復元した。最終間氷期（MIS 5）の気温変化は、約2万年周期の振動を繰り返しながら、次第に減衰していった。つまり、当時の長期的な気候変化は、第一義的には、日射量によって天文学的に決まっていた。得られた気温変化から、軌道要素変化に起因する成分を取り除き、残渣成分を同じコアから得られた古地磁気強度の変化と比較した。神戸大学のグループによって、すでに古地磁気測定が終了している11万～13万年前においては、気温の残渣成分と地磁気強度に明瞭な正の相関が見られた。その一方で、モンスーン強度（冬季降水量）と地球磁場強度の明瞭な対応関係は見られなかった。
２．古気候復元精度向上のため、そのアナログとなる現生花粉データセットの拡充にも努めた。2017年度は、新潟県を中心に、約30km間隔で22点の表層花粉試料を採取した。同時に、各地点の植生調査も行った。3年間で採取した表層花粉試料71点と、本プロジェクト開始以前に集めていた試料24点の花粉分析を完了した。このうち25点は、人間活動による植生攪乱の影響がきわめて大きい、もしくは周辺植生を反映していないため、アナログとしては不適切であった。集めた表層花粉データは、花粉化石を用いた定量的気候復元のためのフリーソフトのデータパッケージに加え、論文出版後に配布する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Glasgow/University of Oxford(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: University of Glasgow/University of Oxford
• [Journal Article] Integrating the Holocene tephrostratigraphy for East Asia using a high-resolution cryptotephra study from Lake Suigetsu (SG14 core), central Japan (2018)
  • Author(s): Danielle McLean, Paul G. Albert, Takeshi Nakagawa, Takehiko Suzuki, Richard A. Staff, Keitaro Yamada, Ikuko Kitaba, Tsuyoshi Haraguchi, Junko Kitagawa, SG14 Project Members, Victoria Smith
  • Journal Title: Quaternary Science Reviews Volume: 183 Pages: 36-58
  • DOI: 10.1016/j.quascirev.2017.12.013
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Black ceramic spheres as marker grains for microfossil analyses, with improved chemical, physical, and optical properties (2017)
  • Author(s): Ikuko Kitaba, Takeshi Nakagawa
  • Journal Title: Quaternary International Volume: 455 Pages: 166-169
  • DOI: 10.1016/j.quaint.2017.08.052
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High-resolution diatom record of paleoceanographic variations across the Early-Middle Pleistocene boundary in the Chiba Section, central Japan (2017)
  • Author(s): Ikuko Tanaka, Masayuki Hyodo, Yuusuke Ueno, Ikuko Kitaba, Hiroshi Sato
  • Journal Title: Quaternary International Volume: 455 Pages: 141-148
  • DOI: 10.1016/j.quaint.2017.08.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Millennial-scale northern Hemisphere Atlantic-Pacific climate teleconnections in the earliest Middle Pleistocene (2017)
  • Author(s): Masayuki Hyodo, Balazs Bradak, Makoto Okada, Shigehiro Katoh, Ikuko Kitaba, David L. Dettman, Hiroki Hayashi, Koyo Kumazawa, Kotaro Hirose, Osamu Kazaoka, Kizuku Shikoku, Akihisa Kitamura
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Pages: 10036
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10552-2
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Selective cooling on land supports cloud formation by cosmic ray during geomagnetic reversals (2017)
  • Author(s): Ikuko Kitaba, Masayuki Hyodo, Takeshi Nakagawa, Shigehiro Katoh, David L. Dettman, Hiroshi Sato
  • Organizer: 2017 AGU Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cosmic rays' impact on climate is likely caused by cloud formation mechanisms (2017)
  • Author(s): Ikuko Kitaba, Masayuki Hyodo, Takeshi Nakagawa, Shigehiro Katoh, David L. Dettman, Hiroshi Sato
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Book] パリティ 2017年8月号 (2017)
  • Author(s): 北場育子
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 丸善出版株式会社