2023 Fiscal Year Research-status Report
北極域の急速な氷河・氷床暗色化に対する鉱物・微生物プロセスの影響評価
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22KJ3088
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
永塚 尚子 国立極地研究所, 先端研究推進系気水圏研究グループ, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Keywords | 氷河上の暗色不純物 / クリオコナイト / シアノバクテリア / 鉱物粒子 / グリーンランド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度に引き続き、走査型電子顕微鏡(SEM)、およびエネルギー分散型X線分析検出器(EDS)を用いて、グリーンランド北西部と南西部の氷河上暗色不純物（クリオコナイト）に含まれる鉱物の形態および組成を調べた。クリオコナイトの形成者であるシアノバクテリアは、バイオフィルムと呼ばれる粘着性の物質によって自身の周囲に鉱物粒子や有機物を絡ませながら、クリオコナイトを成長させていると考えられている。また、それらの鉱物に含まれる栄養塩を繁殖に利用している可能性もある。
観察の結果、2つの氷河のクリオコナイトに優占するシアノバクテリアの種が異なり、北西部ではフォルミデスミス、南西部ではそれよりもサイズが大きいカルソリックスが多く含まれることがわかった。また、シアノバクテリアに付着した鉱物はどちらの氷河においても2μm以下のものがほとんどで、それらはケイ酸塩鉱物であった。しかし、その組成は両氷河で大きく異なった。北西部ではK, Mg, Feを含む雲母と緑泥石がクリオコナイト中の鉱物の9割を占めるのに対し、南西部はMg, Ca, Feを含む角閃石の割合が多かった。これは各氷河の周辺地質の組成に近く、その影響を受けている可能性がある。しかしながら、南西部の氷河にはフォルミデスミスも2割ほど含まれていたため、シアノバクテリアの種別に鉱物組成を分けてみると、フォルミデスミスに付着する鉱物はカルソリックスに比べて角栓石の割合が少なく、北西部同様、雲母と緑泥石の割合が多いことがわかった。つまり、クリオコナイトの鉱物組成には周辺地質が影響していて、それによって各氷河に優占するシアノバクテリアの種が異なる可能性があることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度は、総合地球環境学研究所（京都）のICP質量分析計を用いてクリオコナイトおよび起源物質中の鉱物に含まれる両元素の定量を行い、各起源から暗色域に供給される鉱物粒子の割合を評価する予定であったが、並行する科研費プロジェクトとの兼ね合いで長期出張を行うことができず、分析を進めることができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、遅れている起源物質のSrとNdの濃度分析に加えて、X線回折解析装置を用いた組成分析，走査型電子顕微鏡による形態観察を合わせて行うことで，暗色域への鉱物供給割合についてのより詳細な推定を目指す。さらに、各起源から暗色域への鉱物ダスト流出入フラックスを算出する。氷体内ダストの流入フラックスについては暗色域における氷河表面融解量から、大気中から供給される風送ダストの流入フラックスについては、エアロゾル 輸送モデルから算出する．モデル計算については、申請者が2024年度から着任した海洋研究開発機構の研究者や、国立極地研究所、気象研究所の研究者に協力を得ながら行う。さらに、氷河の融解水流出量から，これらのダストの流出フラックスを計算して暗色域の鉱物ダスト収支を明らかにする．融解水流出量については，北海道大学のチームが2017年から継続して現地で計測を行っていることから，こちらのデータを引用する。
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| Causes of Carryover |
2023年度は走査型電子顕微鏡の電子銃の交換時期に該当していたため、その費用として70万円を計上していた。しかし、当該年度はユーザーが少なく、電子銃の消耗が少なかったため、交換を行わなかった。2024年度は、外来研究員として極地研究所の電子顕微鏡を用いた分析を行う予定であり、電子銃の交換費用の一部として使用する計画である。
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[Presentation] グリーンランドアイスコアから復元する過去100年の鉱物ダスト起源変動と空間分布2023
Author(s)
永塚尚子, 東久美子, 藤田耕史, 小室悠紀, 平林幹啓, 尾形純, 福田かおり, 北村享太郎, 中澤文男, 大沼友貴彦, 栗田直幸, Sune Olander Rasmussen, Giulia Sinnl, Trevor James Popp, Dorthe Dahl-Jensen
Organizer
日本地球惑星科学連合2023年大会
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[Presentation] グリーンランド氷床北東部および北西部における過去 100 年間の鉱物組成変動の比較2023
Author(s)
永塚尚子, 東久美子, 藤田耕史, 小室悠紀, 平林幹啓, 尾形純, 福田かおり, 北村享太郎, 中澤文男, 大沼友貴彦, 栗田直幸, Sune Olander Rasmussen, Giulia Sinnl, Trevor James Popp, Dorthe Dahl-Jensen
Organizer
日本雪氷学会 雪氷研究大会2023
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[Presentation] Regional variations in mineralogy of dust in ice cores obtained from northeastern and northwestern Greenland over the past 100 years2023
Author(s)
永塚尚子, 東久美子, 藤田耕史, 小室悠紀, 平林幹啓, 尾形純, 福田かおり, 北村享太郎, 中澤文男, 大沼友貴彦, 栗田直幸, Sune Olander Rasmussen, Giulia Sinnl, Trevor James Popp, Dorthe Dahl-Jensen
Organizer
第14回極域科学シンポジウム
Invited
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