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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Refinement of biomarker-based paleovegetation analysis, and its application to reconstruction of the paleovegetational variation in the northern Japan over the past 5 million years

Research Project

Project/Area Number 18H01322
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

沢田 健  北海道大学, 理学研究院, 教授 (20333594)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 力石 嘉人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)
入野 智久  北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (70332476)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords古植生解析 / 植物テルペノイド / バイオマーカー / 日本海北海道沖 / 東アジアモンスーン / 陸源物質輸送 / 長鎖アルキルジオール / 分子内同位体分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、海底堆積物中の陸上植物由来バイオマーカーを用いた古植生指標を開発・検討する。特に分子組成・同位体比から植生そのものの記録と輸送形態・経路等の記録を分けて評価・復元する方法を検討する。その方法をIODP346次航海において日本海北海道沖で掘削された堆積物コアに応用し、過去約500万年間の古植生・陸域古環境変動を復元する。また、植物テルペノイドと花粉の分析を同一試料で行い、それらの結果を直接比較して、花粉-テルペノイド植生解析データの対応関係モデルを体系的に構築する。これらの研究により、海底堆積物からの実用レベルの植物バイオマーカー古植生解析法の確立、鮮新世~現在の古植生・古環境復元データから北西太平洋(日本海)・極東アジアの北部における長期の陸域気候・環境システムを解明する。2020年度における主な研究成果は次のとおりである。
1.日本海掘削コアU1422(北海道留萌沖)の全層準からのバイオマーカー分析を完遂し、アルケノンおよびジオール古水温指標から日本海北部の過去約70万年間の高時間分解能の古水温変動を復元した。その結果、氷期/間氷期変動の他に、融氷期における急激な環境変化パルスを見出した。
2.U1422コアの植物テルペノイド分析をほぼ完遂し、過去70万年間の植生変動および陸源物質輸送変動を復元し、同試料の花粉組成データと比較した。スギ花粉の相対量と針葉樹由来ジテルペノイド比の増大スパイクはほぼ同調するが、ジテルペノイド比のみにスパイクが見られる時期もあることがわかった。
3.C32ジオール比が海洋への陸水流出指標になりうることを確認し、融氷期において目立つ増大パルスが見られることがわかった。これは北部日本海における融氷水流出パルスを示していると推察した。
4.試料移動型オフライン熱分解装置による熱分解分析によって堆積高分子結合態植物テルぺノイドの分析方法を開発した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Depositional processes of plant fragment-concentrated sandstones in turbiditic sequences recorded by plant biomarkers (Miocene Kawabata Formation, Japan)2021

    • Author(s)
      Furota Satoshi, Sawada Ken, Kawakami Gentaro
    • Journal Title

      International Journal of Coal Geology

      Volume: 233 Pages: 103643

    • DOI

      10.1016/j.coal.2020.103643

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstruction of Holocene Optimum paleoclimatic variations using long-chain n-alkanes and alkenones in sediments from Dabusu Lake, northeastern China2020

    • Author(s)
      Sawada Ken, Ono Makiko, Nakamura Hideto, Tareq Shafi Mohammad
    • Journal Title

      Quaternary International

      Volume: 550 Pages: 27-38

    • DOI

      10.1016/j.quaint.2020.03.011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Intercomparison of XRF Core Scanning Results From Seven Labs and Approaches to Practical Calibration2020

    • Author(s)
      Dunlea, A. G., Murray, R. W., Tada, R., Alvarez-Zarikian, C. A., Anderson, C. H., Gilli, A., Giosan, L., Gorgas, T., Hennekam, R., Irino, T., Murayama, M., Peterson, L.C., Reichart, G.-J., Seki, A., Zheng, H., Ziegler, M.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 21 Pages: e2020GC009248

    • DOI

      10.1029/2020GC009248

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 四万~四十万年前の氷期低海水準期における陸橋成立の可能性2020

    • Author(s)
      入野智久
    • Journal Title

      旧石器時代研究への視座「特集:4万年前以前日本列島に人類はいたのか」

      Volume: 2 Pages: 8-10

  • [Presentation] 地衣類の生体試料における脂質分析:分子化石の可能性2020

    • Author(s)
      池田雅志, 沢田健, 中村英人
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 北海道むかわ地域二風谷層の珪質泥岩中の炭酸塩コンクリーションの有機地球化学的研究2020

    • Author(s)
      朝日啓泰, 沢田健
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 津軽海峡および十勝沖における海洋表層の懸濁粒子の藻類バイオマーカー分析:古環境指標の検討2020

    • Author(s)
      鈴木朝子, 沢田健, 桑田晃, 奥西武
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 第四紀植物化石のTMAHおよびHMDSを用いた熱化学分解分析2020

    • Author(s)
      中村仁哉, 沢田健, 塚腰実
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] Horizontal variability in biomarker compositions of turbiditic sequences in the Miocene Kawabata Formation (Hokkaido, Japan)2020

    • Author(s)
      Muhammad Adam bin Ismail, Ken Sawada
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 北海道白亜系堆積岩の花粉・パリノモルフおよびバイオマーカー分析による古植生復元2020

    • Author(s)
      早川 万穂, 池田 雅志, 沢田 健, 高嶋 礼詩, 西 弘嗣
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 白亜紀海洋無酸素事変層準におけるケロジェンの熱分解および熱化学分解分析2020

    • Author(s)
      佐久川玄, 安藤卓人, 沢田健, 高嶋礼詩, 西弘嗣
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] グリーンランド北西部中原生界堆積岩のバイオマーカー分析による古生態系の復元2020

    • Author(s)
      原勇貴, 安藤卓人, 沢田健
    • Organizer
      日本有機地球化学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 北海道中新統アベツ層タービダイトの有機地球化学分析による陸源有機物の堆積過程の検討2020

    • Author(s)
      朝日啓泰, 沢田健
    • Organizer
      日本堆積学会2020年オンライン大会
  • [Presentation] 生化学プロセスにおける炭素・窒素の同位体分別2020

    • Author(s)
      力石嘉人, 滝沢侑子
    • Organizer
      日本地球化学会2020年会オンライン大会
  • [Presentation] Lipid biomarker analysis of culture samples of genus Tetraparma of the Parmales (Bolidophyceae)2020

    • Author(s)
      Ken Sawada, Yuki Hattori, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Paleoecological variations reconstructed by organic matter derived from lichens and fungi across the Cenomanian/Turonian boundary in the Tomamae area, northern Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Masashi A. Ikeda, Ken Sawada, Takuto Ando, Hideto Nakamura, Reishi Takashima, Hiroshi Nishi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation for transport processes of paleo-tsunami by organic geochemical analyses of peat sediments in eastern Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Hiroyasu Asahi, Ken Sawada, Satoshi Furota
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Variations in sea surface environments recorded by algal biomarkers in the Japan Sea off the western Hokkaido (IODP Site U1422) over the last 700 ky2020

    • Author(s)
      Asako Suzuki, Saki Yano, Ken Sawada, Satoshi Furota, Tomohisa Irino
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of plant-fragment concentration system in the turbiditic sequence by terrigenous biomarker analysis of sediments from the Kawabata Formation, Yubari area, central Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Muhammad Adam bin Ismail, Hiroyasu Asahi, Satoshi Furota, Ken Sawada
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Palynomorph assemblage in sedimentary rocks of the Mesoproterozoic Qaanaaq Formation from northwestern Greenland2020

    • Author(s)
      Yuuki Hara, Takuto Ando, Ken Sawada
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhanced dinoflagellate productivity by ocean stratification and eutrophication in the Anthropocene, Miocene, and Cretaceous2020

    • Author(s)
      Takuto Ando, Ken Sawada
    • Organizer
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union (JpGU-AGU) 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temporal variability of the depth distribution of organic carbon burial in the Japan Sea during the Last 1.5 M.Y. based on IODP Exp. 346 sediment cores2020

    • Author(s)
      Irino, T., Giosan, L., Tada, R., and Ikehara, K.
    • Organizer
      Chapman Conference on the Evolution of the Monsoon, Biosphere and Mountain Building in Cenozoic Asia
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 北海道大学理学研究院 地球惑星科学部門 生物/有機地球化学研究室

    • URL

      https://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~sawadak

  • [Remarks] 北海道大学理学研究院 地球惑星科学部門 地球生物圏変動学研究グループ

    • URL

      https://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mmgc

URL: 

Published: 2021-12-27  

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