グリーンランド深層氷床コアから見た過去１５万年の温暖化とその影響評価

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22221002
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 東 久美子 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (80202620)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 秀二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (30250476) ; 植竹 淳 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター、ライフサイ), 新領域融合研究センター, 融合プロジェクト特任研究員 (40455473) ; 川村 賢二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90431478)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: グリーンランド / 氷床コア / 温暖化 / 環境変動 / NEEM

Outline of Annual Research Achievements

１．最終間氷期のNEEM地点では表面融解が起こっていた。表面融解の痕跡がメタン濃度のスパイク状の高濃度として得られると推定されることから、完新世（現間氷期）と最終間氷期との比較のため両期間におけるNEEMコアのメタン濃度を高分解能で分析した。その結果、完新世におけるメタン濃度にスパイク状の高濃度はほとんど確認できなかったことから、NEEM地点の表面融解は最終間氷期に特有であった可能性が高い。
２．メタンガスや亜酸化窒素ガスの濃度が局所的に高い底部のアイスコア（2391.950-2397.394m）から、微生物の濃度を顕微鏡の直接観察で明らかにした。その結果、濃度は最大で240cells/mlであったが、ある種の微生物の増殖により濃度が増加していると考えられていたメタンや亜酸化窒素の局所的な高濃度層との一致は見られなかった。
３．NEEMコアの希ガス分析から、最終氷期最盛期のクリプトンとキセノンの大気中濃度は完新世初期や現在より明らかに低く、他のコアのデータとも整合的であった。このことから、最終氷期の平均海水温の変動がアイスコア中の希ガス濃度に反映されていると結論した。
４．NEEMにおけるフィルンの圧密と変形の実態を明らかにするために、気泡・空隙や氷の形状を明らかにするための計測を実施した。更に、南極やグリーンランドの複数地点のフィルンを用いた同様の計測との比較を実施し、グリーンランドと南極のそれぞれでのフィルンの構造的な特徴を明らかにした。堆積量が多い地域のフィルンは、構造異方性が発達し、その異方性が氷床表面から深部にわたり長期維持される傾向がある。堆積量が少ない地域のフィルンは、構造異方性は脆弱で、圧密の過程のなかで崩壊しやすいことがわかった。
５．NEEMコアのハロゲン成分を高精度で分析した。氷期に生じた温暖化イベントに伴ってBr-濃度が大きく変化したことを明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学/デンマーク工科大学(デンマーク)
  • Country Name: DENMARK
  • Counterpart Institution: コペンハーゲン大学/デンマーク工科大学
• [Int'l Joint Research] ベルン大学(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: ベルン大学
• [Int'l Joint Research] アルフレッドウェゲナー極地海洋研究所(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: アルフレッドウェゲナー極地海洋研究所
• [Int'l Joint Research] 英国南極調査所/ケンブリッジ大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: 英国南極調査所/ケンブリッジ大学
• [Int'l Joint Research] ストックホルム大学/ウプサラ大学(スウェーデン)
  • Country Name: SWEDEN
  • Counterpart Institution: ストックホルム大学/ウプサラ大学
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 9
• [Journal Article] Densification of layered firn in the ice sheet at Dome Fuji, Antarctica (2016)
  • Author(s): Fujita, S., K. Goto-Azuma, M. Hirabayashi, A. Hori, Y. Iizuka, Y. Motizuki, H. Motoyama, K. Takahashi
  • Journal Title: Journal of Glaciology Volume: 62 Pages: 103―123
  • DOI: 10.1017/jog.2016.16
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Variations in global methane sources and sinks during 1910-2010 (2015)
  • Author(s): Ghosh, A., P.K. Patra, K. Ishijima, T. Umezawa, A. Ito, D. M. Etheridge, S. Sugawara, K. Kawamura, J. B. Miller, E. J. Dlugokencky, P. B. Krummel, P. J. Fraser, P.J., L. P. Steele, R. L. Langenfelds, C. M. Trudinger, J.W.C. White, B. Vaughn, T. Saeki, S. Aoki, T. Nakazawa
  • Journal Title: Atmospheric Chemistry and Physics Volume: 15 Pages: 2595-2612
  • DOI: 10.5194/acp-15-2595-2015
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Differentiating bubble-free layers from melt layers in ice cores using noble gases (2015)
  • Author(s): Orsi, A.J., K. Kawamura, J. M. Fegyveresi, M. A. Headly, R. B. Alley, J.P. Severinghaus
  • Journal Title: Journal of Glaciology Volume: 61 Pages: 585-594
  • DOI: 10.3189/2015JoG14J237
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Greenland ice cores constrain glacial atmospheric fluxes of phosphorous (2015)
  • Author(s): Kjaer, R. Dallmayr, J. Gabrieli, K. Goto-Azuma, M. Hirabayashi, A. Svensson, P. Vallelonga
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: 120 Pages: 10811-10820
  • DOI: 10.1002/2015JD023559
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Modern solar maximum forced late twentieth century Greenland cooling (2015)
  • Author(s): Kobashi, T., Box, J. E., Vinther, B. M., Goto-Azuma, K., Blunier, T., White, J. W. C., Nakaegawa, T., Andresen, C. S.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 42 Pages: 5992-5999
  • DOI: 10.1002/2015GL064764
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Greenland 2012 melt event effects on CryoSat-2 radar altimetry. Journal of Geophysical Research (2015)
  • Author(s): Nilsson, J., P. Vallelonga, S. B. Simonsen, L. S. Sorensen , R. Forsberg, D. Dahl-Jensen, M. Hirabayashi, K. Goto-Azuma, C. S. Hvidberg, H. A. Kjær, K. Satow
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: 42 Pages: 3919-3926
  • DOI: 10.1002/2015GL063296
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Densification of layered firn of the ice sheet at NEEM, Greenland. Journal of Glaciology (2014)
  • Author(s): Fujita, S., M. Hirabayashi, K. Goto-Azuma, R. Dallmayr, K. Satow, J. Zheng and D. Dahl-Jensen
  • Journal Title: Journal of Glaciology Volume: 60 Pages: 905-921
  • DOI: 10.3189/2014JoG14J006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Spatial variations in impurities (cryoconite) on glaciers in northwest Greenland (2014)
  • Author(s): N. Takeuchi, N. Nagatsuka, J. Uetake, R. Shimada
  • Journal Title: Bulletin of Glaciological Research Volume: 32 Pages: 85-94
  • DOI: 10.5331/bgr.32.85
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fabric along the NEEM ice core, Greenland, and its comparison with GRIP and NGRIP ice cores (2014)
  • Author(s): Montagnat, M; N. Azuma, D. Dahl-Jensen, J. Eichler, S. Fujita, F. Gillet-Chaulet, S. Kipfstuhl, D. Samyn, A. Svensson, I. Weikusat
  • Journal Title: The Cryosphere Volume: 8 Pages: 1129-1138
  • DOI: 10.5194/tc-8-1129-2014
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] NEEMアイスコア中における微生物濃度の変動 (2016)
  • Author(s): 植竹淳
  • Organizer: 「両極域における第四紀の気候・環境変動史」研究集会
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2016-03-29 – 2016-03-30
• [Presentation] Variability of trace halogen species in ice core from NEEM, Greenland (2016)
  • Author(s): Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Paul Vallelonga, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • Organizer: IPICS Open Science Conference
  • Place of Presentation: Hobart（オーストラリア）
  • Year and Date: 2016-03-07 – 2016-03-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comparison of measurement techniques of micro-particles in polar snow and ice (2016)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hideaki Motoyama, Yoshimi Ogawa, Konosuke Sugiura
  • Organizer: IPICS Open Science Conference
  • Place of Presentation: Hobart（オーストラリア）
  • Year and Date: 2016-03-07 – 2016-03-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ancient DNA analysis of ice core and extinct animal samples (2015)
  • Author(s): Takahiro Segawa, Hiroshi Mori, Takahiro Yonezawa, Ayumi Akiyoshi, Masami Hasegawa, Hideaki Motoyama
  • Organizer: The Sixth Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of melting device for firn core samples (2015)
  • Author(s): Ryota Shiba, Kazuhiro Nota, Morimasa Takata Nobuhiko Azuma and Kumiko Goto-Azuma
  • Organizer: The Sixth Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High Resolution Continuous Flow Analysis System developed at the Ice Core Research Center, National Institute of Polar Research (2015)
  • Author(s): Remi Dallmayr, Kumiko Goto-Azuma, Kenji Kawamura, Motohiro Hirabayashi, Vasileios Gkinis, Kyotaro Kitamura, Yoshimi Ogawa, Kazuhiro Hayashi, Akane Tsushima, Jun Ogata
  • Organizer: The Sixth Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of ice-core analysis techniques at the Ice Core Research Center, National Institute of Polar Research (2015)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Remi Dallmayr, Shuji Fujita, Motohiro Hirabayashi, Kenji Kawamura, and Hideaki Motoyama
  • Organizer: The Sixth Symposium on Polar Science
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 堀内賞受賞記念講演：極域氷床コア及びフィルン空気を基にした過去の大気組成・気候の復元と変動メカニズムの研究 (2015)
  • Author(s): 川村賢二
  • Organizer: 日本気象学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都市）
  • Year and Date: 2015-10-29 – 2015-10-29
  • Invited
• [Presentation] アイスコアの空気抽出・分析技術における最近の進展 (2015)
  • Author(s): 川村賢二、北村享太郎、Remi Dallmayr、東久美子、青木周司、中澤高清
  • Organizer: 日本気象学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都市）
  • Year and Date: 2015-10-28 – 2015-10-28
• [Presentation] Variability of size distribution and shape of dust particles in polar snow and ice (2015)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hideaki Motoyama
  • Organizer: XIX INQUA 2015
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-07-26 – 2015-08-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Climate and environment back to the Eemian interglacial viewed from ionic records at NEEM, Greenland (2015)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Bo Vinther, Hideaki Motoyama
  • Organizer: IUGG General Assembly 2015
  • Place of Presentation: プラハ（チェコ）
  • Year and Date: 2015-06-22 – 2015-07-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evidence for solar-induced AMOC variability from Greenland temperature records over the past 2000 years (2015)
  • Author(s): Takuro Kobashi, Jason E. Box, Bo M. Vinther, Kumiko Goto-Azuma, Thomas Blunier, James W.C. White, Toshiyuki Nakaegawa, Camilla S. Andresen
  • Organizer: IUGG General Assembly 2015
  • Place of Presentation: プラハ（チェコ）
  • Year and Date: 2015-06-22 – 2015-07-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Variability of trace inorganic species in an ice core from NEEM, Greenland (2015)
  • Author(s): Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • Organizer: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • Place of Presentation: 富山国際会議場(富山市）
  • Year and Date: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Variabirity of terrestrial biogenic ions over the past 128,000 years from a deep ice core drilled at NEEM, Greenland (2015)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Motohiro Hirabayashi, Margareta Hansson, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama
  • Organizer: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • Place of Presentation: 富山国際会議場(富山市）
  • Year and Date: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Introduction of “Long-term Plan for Arctic Environmental Research, Theme 6: Future Arctic environment explored from paleoenvironmental records” (2015)
  • Author(s): Kenji Kawamura
  • Organizer: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • Place of Presentation: 富山国際会議場(富山市）
  • Year and Date: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Past atmospheric krypton and xenon over the last 24,000 years from trapped air in polar ice cores: A potential constraint on mean ocean temperature (2015)
  • Author(s): Kenji Kawamura, Jeffrey P. Severinghaus, Daniel Baggenstos, Anais Orsi, Christo Buizert, Shuji Aoki and Takakiyo Nakazawa
  • Organizer: EGU General Assembly
  • Place of Presentation: ウィーン(オーストラリア）
  • Year and Date: 2015-04-12 – 2015-04-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Volcanically active periods induced multidecadal to centennial Greenland cooling episodes during the past 2,100 years (2015)
  • Author(s): Takuro Kobashi, Jason E. Box, Bo M. Vinther, Kumiko Goto-Azuma, Thomas Blunier, James W.C. White, Toshiyuki Nakaegawa, Camilla S. Andresen
  • Organizer: International Conference on Volcanoes, Climate, and Society
  • Place of Presentation: ベルン大学（スイス）
  • Year and Date: 2015-04-07 – 2015-04-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 窒素循環に関わる氷河生態系の微生物解析 (2015)
  • Author(s): 瀬川高弘
  • Organizer: 札幌微生物研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2015-03-05 – 2015-03-05
  • Invited
• [Presentation] Past environmental changes back to the Eemian interglacial indicated by variations of ions in the Greenland NEEM ice core (2014)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama
  • Organizer: The Fifth Symposium on Polar Science, Session IQ
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Concentration of trace inorganic species in deep ice core at NEEM, Greenland (2014)
  • Author(s): Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • Organizer: The Fifth Symposium on Polar Science, Session IQ
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 氷床コア中の溶存イオン成分の連続融解分析装置の開発 -試料導入部- (2014)
  • Author(s): 高田守昌、東久美子、平林幹啓、Remi Dallmayr、東信彦
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] NEEM 氷床コア解析による完新世のメタン濃度復元(続報) (2014)
  • Author(s): 川村賢二、北村享太郎、Remi Dallmayr
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] イオンクロマトグラフを用いた氷床コア試料の連続融解分析装置の開発Ⅱ －サンプル導入の自動化と標準試料の分析－ (2014)
  • Author(s): 高田守昌、東久美子、平林幹啓、Remi Dallmayr、東信彦
  • Organizer: 雪氷研究大会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学（八戸市）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [Presentation] 国立極地研究所における雪氷試料の化学分析法の開発状況 (2014)
  • Author(s): 東久美子・平林幹啓・Remi Dallmayr・小川佳美・永塚尚子
  • Organizer: 雪氷研究大会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学（八戸市）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [Presentation] High resolution continuous flow analysis system for polar ice cores (2014)
  • Author(s): Remi Dallmayr , Kumiko Goto-Azuma, Helle Astrid Kjaer, Paul Vallelonga, Hironobu Yamada, Nobuhiko Azuma, Morisama Takata, Simon Schupbach, Motohiro Hirabayashi, Takahiro Segawa
  • Organizer: 雪氷研究大会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学（八戸市）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [Presentation] グリーンランドNEEM氷床コアのイオン変動から見た過去12万8千年の気候・環境変動 (2014)
  • Author(s): 東久美子・Anna Wegner・Margareta Hansson・平林幹啓・倉元隆之・Birthe Twarloh・本山秀明
  • Organizer: 雪氷研究大会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学（八戸市）
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [Presentation] Continuous ice sample positioning using an ultra high precision laser (2014)
  • Author(s): Remi Dallmayr, Kumiko Goto- Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hironobu Yamada
  • Organizer: PIRE/ICEICS 2014 Workshop
  • Place of Presentation: コペンハーゲン(デンマーク）
  • Year and Date: 2014-08-27 – 2014-08-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] NGRIPとGISP2氷床コアから見る過去2000年のグリーンランドの気温変動 (2014)
  • Author(s): 小端拓郎、東久美子、川村賢二、Bo Vinther、Thomas Blunier、Jason Box、Christo Buizert、 Atsuhiro Muto、James White
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [Presentation] Variations of ion concentrations in the NEEM deep ice core (2014)
  • Author(s): Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama and the NEEM Aerosol Consortium members
  • Organizer: NEEM Symposium
  • Place of Presentation: コペンハーゲン(デンマーク）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Holocene gas compositions in the NEEM ice core (methods and preliminary results) (2014)
  • Author(s): Kenji Kawamura, Kyotaro Kitamura, Remi Dallmayr
  • Organizer: NEEM Symposium
  • Place of Presentation: コペンハーゲン(デンマーク）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-25
  • Int'l Joint Research
• [Book] 北極読本 (2015)
  • Author(s): 東久美子（24名による分担執筆）
  • Total Pages: 220
  • Publisher: 成山堂書店
• [Remarks] 北グリーンランド氷床深層掘削計画
  • URL: http://polaris.nipr.ac.jp/~NEEM/