Is it possible to trace the environmental change of paleoocean by using the stable Ba isotope ratio of ocean sediment cores?

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04049
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: Miyazaki Takashi 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 主任研究員 (80371722)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Ba安定同位体 / 海底堆積物 / 超温暖化 / 古海洋環境 / ODP Site 738 / 表面電離型質量分析計 / トータルエバポレーション / ダブルスパイク

Outline of Final Research Achievements

Can the Ba stable isotope ratios of marine sediment core samples provide a record of palaeoceanographic environmental change? To answer this question, we analyzed the Ba stable isotope ratios of core samples from sediments deposited during the period of intense environmental change caused by super warming events. The Ba stable isotope ratios showed similar changes to those of carbon isotopes used as an indicator of global warming. Because Ba is affected by biological activity, the Ba stable isotope ratio is useful as a tracer of paleoceanographic changes from the biological point of view.

Free Research Field

地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで古海洋環境変動の解明のため利用されてきた様々な元素濃度や同位体比は、堆積速度の影響を受けたり、生物活動以外の物理化学現象を反映するものであったりするため、過去の生物活動を主眼とした古海洋環境変動解明のためには、推定に基づく補正や間接的な解釈が必要であった。本研究によりBa安定同位体比が古海洋環境変動トレーサーとして利用可能であることが明らかとなり、過去の海洋生物活動を直接評価して古海洋環境変動を解析できる可能性が高まった。特に喫緊の課題である、地球温暖化に対しては、温暖化からの回復における生物活動が果たす役割の解明に強力なツールになると期待される。