2020 Fiscal Year Annual Research Report

Experimental study on fossilization and nodule formation

Research Project

Project/Area Number	19K21898
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	ジェンキンズロバート金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (10451824)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長谷川卓金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (50272943)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords	化石化過程 / 化石成因論 / 鯨骨群集 / バクテリアマット / 硫酸還元 / 炭素循環
Outline of Annual Research Achievements	生物遺骸の分解は生態系の物質循環において欠かせないプロセスであると同時に，分解過程の一部で生じる化学反応が遺骸およびその周囲での鉱化作用を促進していると考えられている．本研究では，波浪の影響が少ない能登半島九十九湾の水深約10mに鯨類遺骸を設置し，その分解・鉱化過程を詳細に観察して，化石化過程・ノジュール形成過程を明らかにすることを主目的として研究を展開した．初年度の研究において，九十九湾の海底（水深約10m）に設置した鯨類遺骸においては，骨周囲に軟組織が存在していた遺骸設置から約10日間においてのみ遺骸周辺約1cmの範囲でのみ酸素濃度の低下があったが，骨外軟組織が除去されて以降は遺骸周辺での酸素濃度の減少は見られなかった．その後，遺骸を水槽に移設して骨内部の状況を調べたところ，骨表面を境に，骨内ではほぼ無酸素状態であることが判明し，遺骸分解に伴う化学反応フロントは骨表面にあり，骨内・骨外境界における詳細な化学モニタリングが必要であることが明らかになった．これを踏まえ，本年度は骨内部を含めた化学モニタリング手法の開発に取り組むこととして，水槽内に設置した鯨骨を対象に，骨内水の直接採水による化学分析法および酸素濃度に反応するフィルム（オプトード）を用いた骨内部の酸素濃度の点分析法・面分析法を比較検討した．いずれの手法でも骨内部がほぼ無酸素であることは確認できたが，骨表面を境としたサブミリオーダーの化学勾配の検出には酸素反応フィルムを用いた面分析法（2Dオプトード法）が有効であることが明らかとなった．一方で，骨切断部の水槽壁面への密着方法など，考慮すべき複数の課題も鮮明になった．これらの課題を克服することで，骨表面を境にした骨内外の化学環境プロファイルの面的・動的な理解が可能となる．