2022 Fiscal Year Final Research Report

Variations of seawater chemistry across the most severe oceanic anoxia and mass extinction event

Research Project

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Project/Area Number	20K04143
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 17050:Biogeosciences-related
Research Institution	Nagoya University (2021-2022) The University of Tokyo (2020)
Principal Investigator	Takahashi Satoshi 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60615251)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	武藤俊国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (80849951) 朝比奈健太国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40728276)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	古生代中生代 / 大量絶滅 / 古太平洋遠洋 / 海洋無酸素 / 海洋生物必須元素
Outline of Final Research Achievements	This research focused on how the marine environment and seawater chemistry changed across the mass extinction event that occurred ca. 250 million years ago. In order to uncover records of this time period, pelagic deep-sea sedimentary rocks and pelagic seamount limestone were collected, and observations of polished sections and various chemical analyses utilizing inorganic and organic methods were conducted. The main findings include the development of oxygen-depleted oceans in the low- to mid-latitudes during the mass extinction period and the subsequent extreme depletion of trace element compositions in extensive marine areas. It was also revealed that the decrease in reactive iron and organic phosphorus in the deep-sea floor during this period could have contributed to the promotion of ocean deoxygenation and changes in the composition of surface photosynthetic organisms.
Free Research Field	地質学、古生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究が取り組んだ古太平洋の遠洋域の海洋溶存酸素環境史と海水組成比の変動データは、日本・ニュージーランドの地質からのみ得られる希少なものである。したがって、本研究の成果は当時のグローバルな環境変化を捉える上でこの分野の研究に学術的に大きな貢献をしている。 2.5億年前の火山活動を通して放出された炭素ガスは現代の産業活動により放出されているものの年間値の数千から万倍に相当すると見積もられている。本研究の社会的意義としては、現代の人類が直面している炭素ガスによる温暖化などが極端に進行した場合に海洋環境がどのように変化するか一例を示したことが意義深い。