大気酸化力の変遷復元に向けた新たなアプローチの確立：過酸化水素の三酸素同位体組成

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K19961
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 石野 咲子 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (70867431)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 三酸素同位体組成（Δ17O） / 大気酸化力 / 過酸化水素

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、人為活動の増大にともなう「大気酸化力（= オゾン、OHラジカル等の大気酸化剤の存在量）」の変遷を復元しうる新たな古環境指標として、過酸化水素の三酸素同位体組成（Δ17O(H2O2)）の分析手法の確立を目的とした。
主目的であるΔ17O(H2O2)値の分析装置については、代表者の異動に伴い遅れが生じたものの、「O2ガス濃縮トラップ法」を介した連続フロー型試料導入配管を完成させることができた。現在までに、顕著なエアリーク等がなく安定同位体比質量分析計（IRMS）で測定できることを確認している。今後、分析精度のテストを重ねた上で、積雪や降水等の実環境試料の分析に進む。
研究期間前半には、同位体分析の前情報として必要となるH2O2濃度分析の装置も確立した。作成した装置を用い、研究協力者である飯塚（北海道大学）らが2021年５月にグリーンランド南東ドームにおいて掘削したアイスコアについて、H2O2濃度の測定を行なった。H2O2が夏に高濃度、冬に低濃度となる季節変動に基づき、年層カウントを行なった結果、当該アイスコアは1799-2020年の221年間の記録を保持していることがわかった。さらに、測定したデータを用い、過去221年間のH2O2の長期変動について解析を進めている。グリーンランド内でも気温や積雪量が大きく異なる６地点のアイスコアについてH2O2データを比較した結果、H2O2の長期変動は全域で概ね一致していることを初めて見出した。H2O2には、グリーンランド全域レベルの広範囲の環境情報が保持されている可能性が示された。

Research Products

• [Presentation] Accumulation rate at a semiannual accuracy and melting history of an ice core from southeastern Greenland (SE-Dome II) dating back to preindustrial (2023)
  • Author(s): Kawakami, K., Y. Iizuka, M. Sasage, M. Matsumoto, T. Saito, A. Hori, S. Ishino, S. Fujita, K. Fujita, K. Takasugi, T. Hatakeyama, S. Hamamoto, A. Watari, N. Esashi, M. Otsuka, R. Uemura, K. Horiuchi, M. Minowa, S. Hattori, T. Aoki, M. Hirabayashi, K. Kawamura, S. Matoba
  • Organizer: International Symposium on Arctic Research (ISAR)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Long-term variations of hydrogen peroxide in Greenland ice cores over the past 200 years (2023)
  • Author(s): Tsuboi, S., S. Ishino, K. Kawakami, S. Hattori, T. Sagawa, S. Matoba, Y. Iizuka
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] A 220-year record of accumulation rate and melting history of the SE-Dome II ice core from southeastern Greenland (2023)
  • Author(s): Kawakami, K., Y. Iizuka1, M. Sasage, M. Matsumoto, T. Saito, A. Hori, S. Ishino, S. Fujita, K. Fujita, K. Takasugi, T. Hatakeyama, S. Hamamoto, A. Watari, N. Esashi, M. Otsuka, R. Uemura, K. Horiuchi, M. Minowa, S. Hattori, T. Aoki, M. Hirabayashi, K. Kawamura, S. Matoba
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Dating of the ice core from south-east dome, Greenland (2022)
  • Author(s): Sasage, M., Y. Iizuka, S. Ishino, S. Fujita, K. Kawakami, A. Hori, T. Saito, M. Matsumoto, K. Takasugi, S. Matoba, S. Hattori, R. Uemura, and K. Horiuchi
  • Organizer: International Partnerships in Ice Core Sciences 3rd Open Science Conference (IPICS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Stratigraphic observations of SE-Dome II ice core from southeastern Greenland drilled in 2021 (2022)
  • Author(s): Kawakami, K., Y. Iizuka, A. Hori, S. Ishino, M. Sasage, M. Matsumoto, K. Takasugi, T. Saito, S. Matoba, S. Hattori
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [Presentation] グリーンランド南東ドームアイスコアの電気伝導度測定 (2022)
  • Author(s): 捧真優、飯塚芳徳、藤田秀二、川上薫、斎藤健、松本真依、高杉啓太、的場澄人、堀彰、石野咲子、服部祥平
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2022年大会