2014 Fiscal Year Annual Research Report
生物の進化・絶滅・回復と酸素環境・気候変動の関係の解明
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25247084
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
海保 邦夫 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00143082)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 大量絶滅 / 大進化 / 酸素 / すす / 古気候 / 大気海洋 / エアロゾル / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[事件３] ２度目の大気酸素の増加期に相当する。応募者の堆積有機分子分析の結果により、エディアカラ紀―カンブリア紀初期の多細胞動物の進化と呼応して、３段階でより深い海へ酸素が入って行く様子を捉えた。
[事件４] その後、陸の生態系進化が起きた。デボン紀中期に大気酸素量が極小になり、石炭紀後期に極大になった。堆積有機分子と元素等からデボン紀後期とデボン紀―石炭紀境界の大量絶滅時の陸上維管束植物の植生崩壊と土壌流出と浅海溶存酸素低下を捉えた。
[事件５] ペルム紀末大量絶滅の原因はシベリアの火山活動である。ペルム紀最後期―三畳紀初期の水深別海洋酸素構造変化を堆積有機分子と元素等から明らかにし、ペルム紀末大量絶滅の主因は表層水中の酸素と生物必須元素の不足とした。
[事件６] 白亜紀―古第三紀境界の恐竜の絶滅は小惑星の衝突が原因であるが、硫酸エアロゾル説が否定されたため、そのプロセスが不明になった。堆積有機分子により、小惑星の衝突による有機物が燃焼し衝突孔からすすが成層圏に入りグローバルに拡散したことを突き止めた。
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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
当初の予定の研究を行い、生物の進化絶滅上の重要な４つの事件について、上記の本質的に重要な成果を得たから。また、事件３と５について国際誌に投稿したから。以上の研究成果により、下記の重要な今後の研究の推進方策を見い出せたから。
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| Strategy for Future Research Activity |
[事件１] 地球最古の生物の証拠は始生代始めの38億年前の有機炭素同位体比と生物の痕跡であるが、応募者はさらに古い39億5000万年前の浅海成堆積岩から生物起源の有機分子の検出を試みる。
[事件２] 大気中に酸素が蓄積し始めたのは、古原生代初期の全球凍結後の約23億年前頃と考えられているが、40億年前と35億年前、27億年前、25億年, 24―23億年前について酸素の有無を調べる。約23億年前の全球凍結前後の気候を調べる。
[事件４] 陸の生態系進化が起きたデボン紀の地衣類と陸上維管束植物量変化と海への土壌流出量変化と浅海の溶存酸素環境を捉え、多細胞生物の陸上進出とそれによる海洋環境と大気酸素の激変のプロセスを解明する。
[事件５] ペルム紀末大量絶滅の原因はシベリアの火山活動である。ペルム紀最後期―三畳紀初期の水深別海洋酸素構造変化を明らかにし、ペルム紀末大量絶滅の主因は表層水中の酸素と生物必須元素の不足とした。今後は、陸上植生の崩壊と海洋生物の大量絶滅の過程を陸成層と浅海層の有機分子と下記の大気海洋モデル計算により明らかにする。火山活動が原因の三畳紀末大量絶滅について同様の研究を行う。
[事件６] 白亜紀―古第三紀境界時の成層圏すすエアロゾルが、太陽光を吸収して、どの程度の気候変動を起こすのかを海洋モデル計算により調べる。それにより大量絶滅が説明できるかを検証する。
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[Journal Article] Extreme euxinia just prior to the Middle Triassic biotic recovery from the latest Permian mass extinction2014
Author(s)
Saito, R., Oba, M., Kaiho, K., Schaeffer, P., Adam, P., Takahashi, S., Nara-Watanabe, F., Chen, Z.Q., Tong, J., Tsuchiya, N.
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Journal Title
Organic Geochemistry
Volume: 73
Pages: 113-122
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Devonian-Carboniferous transition containing a Hangenberg Black Shale equivalent in the Pho Han Formation on Cat Ba Island, northeastern Vietnam2014
Author(s)
Toshifumi Komatsu, Satoru Kato, Kento Hirata, Reishi Takashima, Yukari Ogata, Masahiro Oba, Hajime Naruse, Phuong H. Ta, Phong D. Nguyen, Huyen T. Dang, Truong N. Doan, Hung H. Nguyen, Susumu Sakata, Kunio Kaiho, Peter Koenigshof
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Journal Title
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Volume: 404
Pages: 30-43
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Paleoenvironmental changes during the Neoproterozoic-Cambrian, Permian-Triassic, and Cretaceous-Paleogene transitions, evidenced by biomarkers2014
Author(s)
Kunio KAIHO*, Masahiro OBA, Atena SHIZUYA, Kenji YAMADA, Minori KIKUCHI, Naoto SENBA, Takashi MIYAJI, Yuqing LIU, Ryosuke SAITO, Kosuke ITO, Takuya MIZUKAMI
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
Place of Presentation
Sapporo
Year and Date
2014-07-30
Int'l Joint Research
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