温室期サンゴ化石による高精度気候復元と海洋生物応答の解明：温暖化未来へのアナログ

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25257207
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渡邊 剛 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (80396283)
• Project Period (FY): 2013-10-21 – 2018-03-31
• Keywords: 生態系保全 / サンゴ礁

Outline of Annual Research Achievements

将来の温暖化とそれに伴う海洋酸性化は、海洋生物に深刻な影響を与えることが予想されているが、未だに、温暖化や酸性化の実態とそれに伴う海洋生物への影響は明らかになっていない。本プロジェクトでは、過去数百年間における高解像度気候復元に成功している造礁性サンゴ骨格の年輪解析の手法を、白亜紀以降の９つの規模と要因が異なる温室期の化石サンゴに応用し、１）温室期環境（水温、塩分、二酸化炭素濃度、海洋酸性度、栄養塩濃度）の季節―数年変動の定量的復元を試みる。さらに、それぞれの時代の造礁性サンゴの成長特性を解析することにより、２）過去および将来の温室期における礁性生物の適応を探る。これらの成果は、将来の温暖化地球における海洋の環境変動とそれに伴う海洋生物への影響を予測する上で、世界でもはじめての重要な一次情報となる。
プロジェクト立ち上げ初期に横浜でワークショップを開催し、研究計画の確認、予備調査の成果や掘削技術、解析手法のこれまでの研究成果と今後に期待される成果をレビューする。オマーン陸上調査を開始する。掘削する現生サンゴ群体の選定と水温・塩分計1台を設置する。また、クレタの予備調査を行う。各層順から得られた 化石試料の年代決定(ストロンチウム同位体比およびウラン系列年代)を行う。 オマーン現生サンゴ水中掘削その1(ターゲットは1現在の温暖期)を行う。水温・塩分計1台を設置する。水中ボーリングで得られた試料は、北海道大学サンゴコアセンターにおいて処理を行う。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

平成26年度計画: オマーン現生サンゴ水中掘削その1(ターゲットは1現在の温暖期)を行った。水温・塩分計1台を設置した。水中ボーリングで得られた試料は、北海道大学サンゴコアセンターにおいて処理を行った。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度計画: オマーン陸上サンゴ化石掘削その1(ターゲットは、4イーミアン間氷期、5酸素同位体比ステージ11)を行う。また、クレタ陸上調査(ターゲットは8PETMおよび9白亜紀)を行う。それぞれ得られたサンゴコアは、北海道大学サンゴコアセンターに運ばれる。上記と同じ手法で解析を進めるが、化石サンゴの続成作用の評価のためにエリア検出器型の粉末X線回折(XRD)装置を改良して最大4mm計の区画を非破壊で解析できる装置を用いて、化学分析測線上を解析する。

Research Products

• [Journal Article] Middle Holocene daily light cycle&reconstructed from the strontium/calcium ratios of a fossil giant clam shell (2015)
  • Author(s): Hori, M., Sano,Y., Ishida, A., Takahata, N.,Shirai, K., Watanabe,T.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Pages: 8734
  • DOI: 10.1038/srep08734
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evaluation of Mn and Fe in coral skeletons (Porites spp.) as proxies for sediment loading and reconstruction of fifty years of land use on Ishigaki Island, Japan (2014)
  • Author(s): Inoue, M., Ishikawa, D., Miyaji, T., Yamazaki, A., Suzuki, A., Yamano, H., Kawahata, H., Watanabe, T.
  • Journal Title: Coral Reefs Volume: 33(2) Pages: 363-373
  • DOI: 10.1007/s00338-014-1128-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A 106 year monthly coral record reveals that the East Asian summer monsoon modulates winter PDO variability (2014)
  • Author(s): Watanabe, T., T. Kawamura, A. Yamazaki, M. Murayama, and H. Yamano
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 41 Pages: 3606-3614
  • DOI: 10.1002/2014GL060037
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The coral d15N record of terrestrial nitrate loading varies with river catchment land use (2014)
  • Author(s): Yamazaki, A., Watanabe, T., Tsunogai, U., Hasegawa, H., Yamano, H.,
  • Journal Title: Coral Reefs Volume: 34 Pages: 356-362
  • DOI: 10.1007/s00338-014-1235-1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Coral evidence for winter PDO variability triggered by the East Asian summer monsoon during the last 100 years (2014)
  • Author(s): Watanabe, T., Kawamura, T., Yamazaki A., Murayama, M., Yamano,H.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Variation of the Kuroshio transport over the 20th century (2014)
  • Author(s): Yamazaki A., Watanabe, T.,Tsunogai, U., Iwase,F., Yamano,H.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Multidecadal climate reconstruction using sclerochronological and geochemical approaches on freshwater peal mussels in Hokkaido, Japan (Best Poster Award) (2014)
  • Author(s): Suzuki, M., Watanabe, T., Yamazaki A., Miyaji,T., Ohmori K., ShiraI, K.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Strong typhoon in 2005 recorded in the shell growth lines and geochemical signals of Tridacna maxima from Okinotori islan,Japan (2014)
  • Author(s): Komagoe,T., Watanabe, T., Miyaji,T., Shirai, K., Yamazaki A.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Seasonal to decadal climate signals in skeletal growth and trace elements of the Pacific sclerosponges (2014)
  • Author(s): Ohmori K., Watanabe, T.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] High-resolution isotopic records in Oman corals: Indian Monsoon climate reconstruction (2014)
  • Author(s): Watanabe, T., Watanabe, T., Yamazaki A., Claereboudt,M., Garbe-Schonberg, D., Pfeiffer,M.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Reconstruction of anthropogenic 236U input to the Japan Sea (2014)
  • Author(s): Sakaguchi, A., Nomura,T., Steier,P., Watanabe, T., Sasaki, K., Takahashi, Y., Yamano,H.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道,札幌市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] Multiple approaches for understanding earth environmental changes using biogenetic carbonates (2014)
  • Author(s): Watanabe, T.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] Perplexing effects of Porites coral calcification on annual interval trace elements and boron isotope in northern habitable limits of Japan (2014)
  • Author(s): Sowa,K., Watanabe, T., Tanaka, K., Zinke,J., McCulloch, M.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] Seasonal to decadal climate signals in skeletal growth and trace elements of the Pacific sclerosponges (2014)
  • Author(s): Ohmori K., Watanabe, T.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] Strong typhoon in 2005 recorded in the shell growth lines and geochemical signals of Tridacna maxima from Okinotori island, Japan (2014)
  • Author(s): Komagoe,T., Watanabe, T., Miyaji,T., Shirai,K., Yamazaki A.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] High-resolution isotopic records in Oman corals: Indian Monsoon climate reconstruction (2014)
  • Author(s): Watanabe,T., Watanabe, T., Yamazaki A.,Claereboudt, M., Pfeiffer,M.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] Multidecadal climatate reconstruction using sclerochronological and geochemical approaches on freshwater peal mussels in Hokkaido, Japan (2014)
  • Author(s): Suzuki,M., Watanabe, T.,Yamazaki A., Miyaji,T., Ohmori K., Shirai,K.
  • Organizer: International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] New evidence for halite co-precipitation during coral calcification (2014)
  • Author(s): Motai, S., Nagai,T., Kawano, J., Watanabe, T
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Presentation] Variation of North Atlantic nitrogen fixation in Caribbean coral skeletons (2014)
  • Author(s): Yamazaki A., Hetzinger, S., Reumont, J., V., Manfrino, C., Tsunogai, U., Watanabe, T.
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Presentation] Corals at marine volcano of Satsuma iwo-jima: Implication for a new proxy of hydrothermal events and biological adaptati (2014)
  • Author(s): Watanabe, T., Kamimura, K., Yamazaki A., Ohmori K., Le Guern F., Kiyokawa S.
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県,横浜市）
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Remarks] 北海道大学大学学術コレクション
  • URL: http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/index.jsp
• [Remarks] CREES サンゴ礁地球環境学 渡邊研究室
  • URL: https://www.sci.hokudai.ac.jp/grp/crees/CREES-web/index.html
• [Remarks] IL-CREES
  • URL: http://il-crees.sci.hokudai.ac.jp/IL-CREES_top.html