2018 Fiscal Year Annual Research Report
新規同位体分析法を駆使した石筍古気候記録の定量的解読
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16H02235
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
狩野 彰宏 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60231263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植村 立 琉球大学, 理学部, 准教授 (00580143)
堀 真子 大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (00749963)
坂井 三郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 技術研究員 (90359175)
柏木 健司 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (90422625)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 石筍 / トゥファ / 炭酸凝集同位体温度計 / 安定同位体 / 微量元素 / 古気候 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はアジアモンスーン地域の西端に位置する日本列島で採集した陸成炭酸塩（石筍，トゥファ，トラバーチン）を用いて，高解像度かつ定量的な古気候情報を抽出することにある。
本年度は炭酸凝集同位体温度計の分析システムを用いて，日本の研究室としては最初の温度換算式を提示したことが重要な実績である。分析は，1) 異なる温度で合成したカルサイト試料と，2)温度条件がモニターされている愛媛県と岡山県のトゥファ試料について行った。得られた凝集同位体の存在度異常（Δ47）からの絶対温度の換算式は，上記２種類の試料間で若干の違いがあり，その違いはカルサイト沈殿時の二酸化炭素脱ガスの程度の差によるものと考察された。トゥファの換算式は4-5℃程度低い温度を提示し，石筍にも応用できるものと考えられる。この成果は学会で公表するとともに，Geochemica Cosmochimica et Acta誌に掲載された。
石筍を用いた古気候研究も進展した，静岡県や埼玉県の試料については年代モデルを台湾大学で測定したウラン－トリウム（U-Th）年代によって確立しつつある。広島県と岐阜県の試料については炭酸凝集同位体温度計を用いて採集氷期以降の温度変化の傾向が得られた。これらの成果については複数の学会において予察的に発表を行っている。具体的な成果として最も重要だったのは三重県の試料を用いた研究である。ここでは過去8万年の酸素同位体記録が酸素同位体比が夏季モンスーン強度を反映するのではなく，気温変化のみでも説明しうることが明らかになった。この結果はQuaternary Science Reviews誌に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
三重県の石筍研究(Mori et al. 2018)と炭酸凝集同位体温度計の研究(Kato et al. 2019)はいずれも有力国際誌に掲載され，国内の古気候研究と古気候プロキシ開発において重要な成果であると評価できる。特に，前者は石筍酸素同位体比の従来の解釈を変更するものであり，近年の古気候学の重要な議論である中国石筍の酸素同位体比についての論争（夏季アジアモンスーン強度 vs. 水蒸気ソースの変化）に対しても影響する。これにより，本研究の当初の目的をほぼ達成したとも言える。また，石筍を対象にした温度復元は，広島県，岐阜県，静岡県の試料でも成功しつつある。さらに，テラヘルツ分光分析法では当初の計画以上の成果が提示されており，本研究は計画以上に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
炭酸凝集同位体温度計の分析システムの完成により，ハード面での研究環境は整備された。今後はこれを最大限に活用すべく，日本各地で採集した石筍試料に加え，新生代の陸成炭酸塩の測定を進めていく。また，坂井が開発した分光式質量分析装置を用い，17O異常の測定も進めていきたい。これは水蒸気ソースの識別を行う上で極めて有用であり，石筍を含めた陸成炭酸塩への活用は世界で最初の試みである。なお，今後も膨大な分析作業が必要となるため，それを援助する特任研究員を雇用する。
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