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2015 Fiscal Year Annual Research Report

大西洋および日本海深海掘削コアの植物由来有機分子分析による第四紀古植生変動の復元

Research Project

Project/Area Number 26287130
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

沢田 健  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20333594)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 入野 智久  北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 助教 (70332476)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords古植生解析 / 植物バイオマーカー / 花粉分析 / 植物テルぺノイド / 日本海 / 深海掘削コア / 古気候 / 陸源物質輸送
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、国際深海掘削計画(IODP)イベリアマージン航海(339次航海)と日本海航海(346次航海)で、それぞれ北東大西洋イベリア半島沖(Shackleton site; U1385)と日本海北海道沖(U1422、U1423)で掘削された第四紀海底堆積物コアにおいて、陸上植物由来テルペノイドなどの植物バイオマーカーと花粉の分析を行い、それらの結果を直接比較して、花粉-植物バイオマーカー植生解析データの対応関係モデルを体系的に構築し、植物バイオマーカーおよび花粉分析により、北東大西洋(西ヨーロッパ)と北西太平洋(極東アジア)の過去約150万年間の古植生・陸域古環境の年代変動を復元するものである。平成27年度におけるおもな研究成果は次のとおりである。
1.日本海掘削コアU1423(北海道奥尻沖)のほぼ全試料において、陸上植物バイオマーカー分析と花粉分析を一通り終了した。花粉による過去500万年間の約5万年の解像度の古植生変動を復元した。
2.スギ・ヒノキ由来のテルペノイド(スギオールなど)について、既知標準物質を使用して、それらの同定・定量分析を確立した。また、その派生物も同定を試みた。これにより、日本近海の海底堆積物のバイオマーカー分析によるスギ・ヒノキ科植生の解析が可能になった。
3.U1423コアにおいて、植物ワックスバイオマーカーの濃度と組成比の過去500万年間の年代変動を復元した。植物ワックス濃度の変動は、総有機炭素量(TOC)や全花粉量の変動とよく同調することがわかった。植物ワックスの堆積フラックスがTOC、花粉の堆積フラックスと同じ傾向を示すのか、日本海底層水の酸化還元条件に影響を受けた有機物の保存状態を反映しているのか、検討している段階である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

日本海掘削コアU1423 (北海道奥尻沖)の植物バイオマーカー分析と、共同研究者である五十嵐博士の花粉分析が予想以上に早いペースでほぼ完遂した。深海堆積物中の多くの陸上植物由来バイオマーカー分子の中でも、スギ、ヒノキ由来のテルペノイドが多様に含まれていることが確認され、スギ・ヒノキ科植生の変動の復元に期待ができる。平成26年度に本科研費で購入したガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)によって、分析ペースが上がったことが予想以上の進展の要因だと思われる。日本海掘削コアU1422 (北海道留萌沖)も花粉分析については開始していて、ペースが早い。ただし、北東大西洋イベリア半島沖(Shackleton site)の掘削コアの分析がやや遅れ気味である。7月末に名古屋で行われた国際第四紀学会(INQUA)において、研究協力者であるボルドー大学Sanchez Goni教授の研究グループと当グループにおいてShackleton siteの研究成果・情報の交換を行った。

Strategy for Future Research Activity

今年度(最終年度)は、日本海掘削コアU1422 (北海道留萌沖)とイベリア沖Shackleton site試料の植物テルペノイドバイオマーカー分析と花粉分析を行う。植物生体試料を用いた実験も併行して、未同定の植物テルペノイドの構造決定を進めて、古植生解析のための指標の設定と分析のルーチン化を図る。また、本格的に、花粉植生指標とテルペノイド植生指標の換算式(検量線)を求めるような定量的な関係モデルを構築する。
前半:日本海北海道沖U1422試料の分析に重点を置き、植物テルペノイド分析と花粉分析を行う。植物テルペノイド分析のルーチン化後に、当研究室の大学院生(研究協力者)も分析を行う。6月末に横浜で行われる国際地球化学会(Goldschmidt Conference)において、コンビーナーとして植物テルペノイドバイオマーカーの講演セッションを世話し、当研究グループも成果発表し、討論する。また、同分野の研究者と情報交換を行う予定である。また、7月はじめに行われる有機地球化学会国際シンポジウムにおいても、同様に成果発表・討論を行う。
後半:イベリア沖Shackleton site試料の植物テルペノイド分析を完遂させる。Shackleton site試料から得られた北東大西洋(西ヨーロッパ)の過去約150万年間の古植生・陸域古環境変動を復元する。日本海北海道沖試料の粒度分析などの堆積学的分析、ダスト分析も完遂させる。研究成果を論文にして国際誌に投稿する予定である。

Causes of Carryover

平成26年度に本科研費で購入したガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)に、平成27年度に熱分解装置/インジェクタ―を搭載する予定であった。しかし、実際にはより低額のオートインジェクターのみを設置したため。平成28年度に支給される予定の交付金で熱分解分析のための少額備品・消耗品を購入することに方針を変更した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

熱分解分析のための少額備品・消耗品を購入する。

  • Research Products

    (22 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Universite de Bordeaux(ボルドー大学)(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Universite de Bordeaux(ボルドー大学)
  • [Int'l Joint Research] Newcastle University(ニューキャッスル大学)(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Newcastle University(ニューキャッスル大学)
  • [Journal Article] Depositional environments and maturity evaluated by biomarker analyses of sediments deposited across the Cenomanian-Turonian boundary in the Yezo Group, Tomamae area, Hokkaido, Japan2016

    • Author(s)
      Takuto Ando, Ken Sawada, Hideto Nakamura, Keita Omatsu, Reishi Takashima, Hiroshi Nishi
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vegetation and climate during the LGM and last deglaciation on Hokkaido and Sakhalin Islands in the northwest Pacific2016

    • Author(s)
      Yaeko Igarashi
    • Journal Title

      Quaternary International

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deposition pattern and sources of palynomorphs on the continental margin off Hokkaido Island, northwest Pacific2015

    • Author(s)
      Yaeko Igarashi, Yamamoto Masanobu, Atsushi Noda, Ken Ikehara, Hajime Katayama
    • Journal Title

      Marine Geology

      Volume: 368 Pages: 58-65

    • DOI

      doi:10.1016/j.margeo.2015.06.008

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Fluctuations of East Asian summer monsoon during one million years based on pollen Cryptomeria data from Site U14232016

    • Author(s)
      Yaeko Igarashi, Tomohisa Irino, Ken Sawada
    • Organizer
      Asian Monsoon IODP Expedition 346 Postcruise Meeting
    • Place of Presentation
      University of Melbourne, Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2016-01-22 – 2016-01-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 現生植物の熱熟成実験による抵抗性高分子の続成変化の検討2015

    • Author(s)
      宮田遊磨, 沢田健, 中村英人
    • Organizer
      日本地球化学会第62回年会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] 日本海北海道沖の堆積コア(IODP Exp.346 U1423)の陸上植物バイオマーカー分析2015

    • Author(s)
      青柳治叡, 沢田健, 風呂田郷史, 入野智久, 五十嵐八枝子
    • Organizer
      日本地球化学会第62回年会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-09-16
  • [Presentation] 駿河湾から回収された洪水堆積物のバイオマーカー分析に基づく植物片の起源と運搬過程の推定2015

    • Author(s)
      風呂田郷史, 沢田健, 西田尚央
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学長野(工学部)キャンパス、長野県長野市
    • Year and Date
      2015-09-13
  • [Presentation] 植物化石の抵抗性高分子のパレオリピドミクス2015

    • Author(s)
      沢田健
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学長野(工学部)キャンパス、長野県長野市
    • Year and Date
      2015-09-12
  • [Presentation] 日本海北海道沖の堆積コア(IODP Exp.346 U1423)の陸上植物バイオマーカー分析2015

    • Author(s)
      青柳治叡, 沢田健, 風呂田郷史, 入野智久, 五十嵐八枝子
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学長野(工学部)キャンパス、長野県長野市
    • Year and Date
      2015-09-11
  • [Presentation] 現生植物の加熱実験による抵抗性高分子の続成過程の検討2015

    • Author(s)
      宮田遊磨, 沢田健, 中村英人
    • Organizer
      第33回有機地球化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所、北海道札幌市
    • Year and Date
      2015-08-07
  • [Presentation] 日本海北海道沖の堆積物中の陸上植物由来有機分子の同定と古植生指標の検討2015

    • Author(s)
      青柳治叡, 沢田健, 風呂田郷史, 入野智久, 五十嵐八枝子
    • Organizer
      第33回有機地球化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所、北海道札幌市
    • Year and Date
      2015-08-07
  • [Presentation] 重力流の発生起源および変化に応じた陸源有機物の運搬および堆積過程2015

    • Author(s)
      風呂田郷史, 沢田健, 川上源太郎
    • Organizer
      第33回有機地球化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所、北海道札幌市
    • Year and Date
      2015-08-06
  • [Presentation] LGM vegetation in Hokkaido and Sakhalin; The development of grasslands2015

    • Author(s)
      Yaeko Igarashi
    • Organizer
      The International Union for Quaternary Science (INQUA) Congress XIX
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distributions of terrestrial higher plant terpenoids in surface sediments of the Sea of Okhotsk and North Pacific Ocean: Implications for paleoclimatology and paleovegetational reconstruction2015

    • Author(s)
      Ken Sawada, Madoka Kobayashi, Osamu Seki
    • Organizer
      The International Union for Quaternary Science (INQUA) Congress XIX
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-07-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Variations in diatom productions recorded by biomarkers in sediment cores from the eastern North Atlantic off the Iberian Peninsula during the MIS 12 to 102015

    • Author(s)
      Satoshi Furota, Ken Sawada
    • Organizer
      The International Union for Quaternary Science (INQUA) Congress XIX
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-07-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カディズ湾の堆積物コアのバイオマーカー分析による後期中新世~後期鮮新世における海洋生物生産変動の復元2015

    • Author(s)
      風呂田郷史, 沢田健
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県千葉市
    • Year and Date
      2015-05-28
    • Invited
  • [Presentation] 白亜系双葉層群の炭化小型植物化石の抵抗性高分子分析:結合態アルキル脂質組成による植物化石の化学分類2015

    • Author(s)
      宮田遊磨, 沢田健, 池田慧, 中村英人, 高橋正道
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県千葉市
    • Year and Date
      2015-05-26
  • [Presentation] 中期白亜紀海洋無酸素事変時の主な海洋基礎生産者は何か?:海成ケロジェンからの証拠2015

    • Author(s)
      安藤卓人, 沢田健, 高嶋礼詩, 西弘嗣
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県千葉市
    • Year and Date
      2015-05-25
  • [Remarks] 沢田健研究室個人ホームページ

    • URL

      http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~sawadak/

  • [Remarks] 北海道大学理学研究院 地球惑星科学部門 生物/高分子地球化学研究室 (沢田研究室)

    • URL

      http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mmgc/

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-31  

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