2015 Fiscal Year Annual Research Report
堆積速度の低下による汽水域底質の酸性化問題の提起とその解決へ向けた基礎研究
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25287138
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
野村 律夫 島根大学, 教育学部, 教授 (30144687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入月 俊明 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60262937)
井上 睦夫 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (60283090)
辻本 彰 島根大学, 教育学部, 講師 (60570554)
林 広樹 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (80399360)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 酸性化 / 沿岸汽水域 / 堆積速度 / 有機物負荷 / 沿岸水の動態 / アンスロポシーン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石灰質有孔虫の溶解現象について，堆積速度とα線測定装置を使った宍道湖の湖水動態の調査を中心に進めた。
宍道湖における堆積過程の継続研究は，今年度までに計37地点のコア試料を分析することができた。これらの分析結果からCs-137のピーク深度(y)と斐伊川河口から宍道湖の東西方向の距離(x)で配列すると，y=29.6-1.58xとなり，河口から約19km（宍道湖東部）では無堆積に近い状態であった。しかし，Cs-137のピーク深度以浅の堆積物中の有孔虫数は，宍道湖東部で指数的に高いことが明らかになり，有孔虫遺骸は，無堆積環境の中に置かれていたとみなされる。殻組成に注目すると，溶解を示す石灰質殻の個体と膠着質殻個体の高い産出は，堆積速度との関係が明瞭に示される。しかし，昨年度実施した堆積速度と有機物量の変化について，有機物負荷量が高く，堆積速度の速いことが石灰質殻の溶解を速めている結果となっており，課題解決が必要であった。
宍道湖河口域に近いコア試料は，δ15Nが4.6～5.0，δ13Cが-25.5～-26.1，無堆積に近い東部では，それぞれ5.7～6.0，-24.5～-25.5であり，陸域起源と湖内起源の有機物の違いが確認された。また，炭素の年間堆積量を堆積速度から求めると，宍道湖西部で0.06％/年に対して東部では0.02％/年であった。このことから，昨年度の実測結果とコア堆積物から求めた矛盾は，有機物の分解速度にその原因があると考えられる。
宍道湖水中のRa-224とTh-228の分布についても検討した。ラジウム・トリウム比（Ra-224/Th-228）は，河川水ばかりでなく，汀線の底質攪乱によるRaとThの湖水中への供給が主要な要因であることを明らかにすることができた。海水・河川水・沿岸水の拡散・混合過程をトレースするうえで有効な指標となる。
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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
27年度の目標としていた3項目について，それぞれ次年度へつなぐことができる成果をあげることができた。また26年度に新たに発生した問題点にも解決することができた。
（１）歴史的背景の解明のためのコア試料の分析と解析による堆積速度の解明と石灰質有孔虫（メイオベントス）の保存状態の確認。（２）酸性化の要因となる底質への有機物の負荷と保存，および有機物の堆積速度（分解速度）とそれに関連した石灰質有孔虫の保存状態の記録。（３）ラジウム(Ra-224, Ra-228）およびトリウム（Th-228）同位体による水の流動性評価のための基本データの収集と宍道湖におけるラジウム同位体比およびトリウム同位体比の分布特性。
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| Strategy for Future Research Activity |
堆積物・有孔虫の調査と湖水の動態を中海を中心にして行う。27年度までに宍道湖の年代測定（Pb-210とCs-137法）が従来にない地点数と分析精度をもって完了した。しかし，中海で湖水の循環を基にしたコア採取は宍道湖に比べ不十分な状況にあるため，堆積速度と有機物量の変化についての詳細な情報が十分ではない。27年度で石灰質殻の溶解を高める有機物負荷量と速い堆積速度との関係についても，有機物の分解速度が要因であることを導いているが，この現象には塩分が関係していることも予想される。したがって，塩分を異にする中海のなかで堆積速度が異なっている場所に注目してコア採取を行い，有機炭素・窒素分析と石灰質有孔虫の保存状態について詳細に検討する
宍道湖で炭酸塩の溶解実験として実施している検証は，3年が経過して，溶解過程が明らかになりつつある。水深5.5mに貝殻片を1m間隔で設置して，1ヶ月の炭酸塩の溶解量の変化は，季節的な溶解の違いはあるが，極めて明瞭な時間と溶出量との相関が確認されるようになった。高塩分域の中海を含めて継続することで，炭酸塩の溶解に対する塩分効果を明確にする。
これまでの調査で，RaDeCC装置で短時間に測定できるRa-224とTh-228比が水の動態を捉えるのに効果的であることが分かってきた。引き続き，河川水が伏流水として流入する中海の飯梨川河口で測定地点を密にした調査を行い，複雑な湖水循環に対するRa/Th比の動態を明らかにする。
昨年度の実施が不十分であった石灰質殻の溶解に関する実験を汽水域研究センターの水槽を使って行う。酸性化対策として，シジミの殻を使って堆積物のpH変化を明らかにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
有機物分析において装置の不具合が生じ，計画通りに分析を進めることができなかった。本研究で使用している有機物分析装置（ヤナコMT-5型）は教育学部に1995年に設置された装置であったため，老朽化が進み，また交換部品もできなかったため，多くの試料の分析を見送らざるを得なかった。分析に関連して未使用額を次年度に購入する有機物分析装置を購入する経費に宛がうことにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度に使用をみおくった未使用額は，28年度の経費の一部として，現在進めている有機物分析装置と同等の能力をもった装置の購入に宛がう計画である。
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Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Foraminiferal record of the 2010-2011 Canterbury earthquake sequence, New Zealand, and its predecessors.2015
Author(s)
Hayward,B. W., Sabaa A. T., Figueira, B., Reid, C. M., Nomura, R.
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Journal Title
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Volume: 438
Pages: 213-225
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Impact of early Oligocene deep water circulation to the benthic foraminifera in the eastern equatorial Pacific.2015
Author(s)
Takata, H., Lee, J-m., Sakai, S., Nomura, R., Tsujimoto, A., Nishi, H., Khim, B.-K.
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Journal Title
Micropaleontology
Volume: 61
Pages: 177-184
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Vertical profiles of 228Ra and 226Ra activities in the Sea of Japan and their implications on water circulation.2015
Author(s)
Inoue, M., Minakawa, M., Yoshida, K., Nakano, Y., Kofuji, H., Nagao, S., Hamajima, Y. and Yamamoto, M.
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Journal Title
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
Volume: 303
Pages: 1309-1312
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Lateral and temporal variations in Fukushima DNPP-derived 134Cs and 137Cs in marine sediments in/around the Sado Basin, Sea of Japan.2015
Author(s)
Inoue, M., Yoneoka, S., Ochiai, S., Oikawa, S., Fujimoto, K., Yagi, Y., Honda, N., Nagao, S., Yamamoto, M., Hamajima, Y., Murakami, T., Kofuji, H. and Misonoo, J.
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Journal Title
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
Volume: 303
Pages: 1313-1316
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[Presentation] Collapse of sandbar and the impacts on lagoon organisms in Lake Fuhren-ko, eastern Hokkaido, Japan.2015
Author(s)
Nomura, R., Tsujimoto, A., Takata, H., Kawano, S.
Organizer
International Union for Quaternary Research, XIX Congress (INQUA Congress 2015)
Place of Presentation
名古屋国際会議場（名古屋市）
Year and Date
2015-08-01 – 2015-08-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Migration pattern of the Tsushima Warm Current within/around the Sea of Japan: Implications from transport of 228Ra.2015
Author(s)
Inoue, M., Shirotani, Y., Furusawa, Y., Fujimoto, K., Kofuji, H., Yoshida, K., Nagao, S., Yamamoto, M., Hamajima, Y., Honda, N., Minakawa, M., Shiomoto, A., Isoda, Y., Hayakawa, K.
Organizer
18th Pacific-Asian Marginal Seas Meeting
Place of Presentation
Naha, Okinawa
Year and Date
2015-04-21 – 2015-04-21
Int'l Joint Research
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