2022 Fiscal Year Annual Research Report
Antarctic Ice Sheet History during warm Pliocene: IODP Exp. 379 Amundsen Sea
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21H03590
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
岩井 雅夫 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90274357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀川 恵司 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (40467858)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 南極氷床 / 鮮新世 / 珪藻化石 / アムンゼン海 / IODP Exp.379 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
南極大陸縁辺掘削は氷床拡大縮小の直接的証拠と，大気-海洋-氷床相互作用の実証的データを提示し、過去の南極氷床変動史やメカニズムの理解は氷床安定性の将来予測や，南北子午線循環を介した遠隔地への影響を理解する上で極めて重要である。とりわけ鮮新世（533-258万年前）は、21世紀に人類が直面する温暖化地球に比較され、現在と同等の大気二酸化炭素濃度のもと、気温が2-4℃上昇、海水準も、およそ20m高かった。また温暖化に対して南極氷床は脆弱で何度も崩壊を繰り返していたとが、数値計算や南極大陸縁辺掘削（南極半島、ロス海、ウィルクスランド沖など）から指摘されている。しかし，既存掘削結果はロス海棚氷崩壊あるいは東南極の一部崩壊を示唆するものの、西南極氷床完全崩壊の証拠は未だ不完全であり、氷床動態の地域性も未解明であった。
西南極アムンゼン海周辺は，現代の温暖化に対し最も顕著に氷床量が減少しており、南極氷床完全崩壊の証拠が最も顕著に表れると期待される海域で、IODP Exp.379航海で掘削が実施された。研究代表者は珪藻古生物学者として乗船研究に従事、古地磁気や放散虫化石研究者と協力のもと年代モデルを構築、これまでにない堆積速度を有するユニークな堆積物であることを明らかにした。また共同研究者は堆積物研究者として乗船、色味や帯磁率が岩相の特徴をよく反映していることを明らかにした。そこで複数の古地磁気逆転層準に着目し、確度・精度の高い対比のもと西南極氷床・東南極氷床の相違や位相を明らかにすべく、本研究に取り組んできた。
３．６Ma珪藻化石の定性分析（スメアスライド観察）を裏付ける定量分析に加え、3.3Ma, およびその周辺の複数イベントについて定量データを蓄積、3-3.8Maにおいては３．６Maの温暖化イベントが最も顕著であること、鉛同位体の変動と珪藻化石産出量の変動には良い相関関係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
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目の令和4年度（FY2022)には、鉛同位体測定が順調にすすみ、鮮新世後期の2層準（3.33Ma, 3.60Ma）については鉛同位体測定試料と同一試料での珪藻化石定量分析データも取得でき、海進期堆積体・高海水準期堆積体のみならず、海退期堆積体の認定も可能であること、鉛同位体と珪藻化石の産出量や群集変化には高い相関があることが見えてきた。予定していた２層準に加え、前後のイベントについてもデータの蓄積がすすんだ。3-3.7Maの間では、3.6Maの温暖化イベントが最も顕著であることも明らかになった。
また産業技術総合研究所に先行導入されていたAI自動同定システムやスライドスキャナを用い試験研究を行い、珪藻化石分析に応用可能な領域を見極め、深層学習に基づく画像処理装置を導入した。
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| Strategy for Future Research Activity |
3年目の2023年度は
１）鮮新世後期（3.33Ma, 3.60Ma）分析データについて軌道要素年代に基づき地域間対比を実施，異時性・同時性について分析・評価（岩井・堀川）．
２）鮮新世前期の２層準（4.30Ma, 4.63Ma）について珪藻（岩井）・鉛同位体（堀川）の定量分析を実施，海進期堆積体・高海水準期堆積体を区別・評価を目標に研究を進める。
5月にドイツで実施されるポストクルーズミーティングでは一部成果を発表するとともに、乗船研究者らと情報交換を行い、国際共同研究による共著論文公表の戦略を練る予定であり、深層学習に基づく画像処理の可能性と限界について見極める試験研究も進める。
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| Remarks |
１）本研究で用いているIODP Exp.379航海の船上レポート
２）３）航海の様子を伝えるScience、Planeterdeの巻頭写真
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Research Products
(15 results)
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[Presentation] 西部北極海の後期完新世環境復元にむけて2023
Author(s)
山本正伸，清家弘治，レオニド・ポリアク，ローラ・ゲメリ，ヨンジン・ジョ，内田翔馬，小林稔，小野寺 丈尚太郎，村山 雅史，岩井雅夫，山本裕二，リチャード・ジョルダン，山田 桂，堀川恵司，朝日博史 安藤卓人，鈴木健太，加 三千宣，完新世北極古環境研究チーム
Organizer
JURC-DES Annual Meeting 2023, Feb.27-28, 2023, Kochi
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