| Project/Area Number |
19H00711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
磯崎 行雄 東京大学, 大学院総合文化研究科, 名誉教授 (90144914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤木 佑介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (00635063)
石川 晃 東京工業大学, 理学院, 准教授 (20524507)
尾上 哲治 九州大学, 理学研究院, 教授 (60404472)
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
佐野 有司 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50162524)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥40,560,000 (Direct Cost: ¥31,200,000、Indirect Cost: ¥9,360,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,260,000 (Direct Cost: ¥10,200,000、Indirect Cost: ¥3,060,000)
Fiscal Year 2019: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 古生代 / 大量絶滅 / 地球外要因 / ヘリウム３ / 寒冷化 / グローバル寒冷化 / 原因の階層性 |
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| Outline of Research at the Start |
カンブリア紀以降の古生代で３回の大量絶滅（オルドビス紀末、デボン紀後期、およびペルム紀末）がおきた。どれもグローバル寒冷化期に起きたが、その原因は未特定である。オルドビス紀末には大気CO2分圧が現世の10倍あったにもかかわらず大規模寒冷化がおきた。一方ペルム紀末絶滅時に地球外起源3Heが大量流入したことから、大量の星間塵の集中落下で寒冷化と絶滅がおきた可能性が指摘されている。本計画は、古生代の３回の大量絶滅と寒冷化との因果関係の解明を目的とし、過去の深海堆積物中の絶滅境界層から3He同位体異常などの地球外起源物質流入の定量的検出を試みる。主要絶滅事件に関する新たな統一的説明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度に採取した岩石試料の分析を進め、以下の新知見を得た。過去の生物絶滅が起きたタイミングで堆積した地層中に地球外起源の3He濃集を検出し、高温をともなう隕石衝突とは別の低温プロセスを通して、地球外物質の大量追加が起きたと推定される。過去の寒冷期に起きた主要な大量絶滅の原因として、超新星爆発に起因する暗黒星雲の通過などの可能な過程を考察した。またモンゴル中央部の古生代付加体や日本国内の様々な年代の砂岩中の砕屑性ジルコン粒子について、個別のU-Pb年代測定を行い、絶滅事件前後の堆積後背地の策定を行なった。いずれも、大きなテクトニクス枠組みの理解を精密化させ、生物大量絶滅が起きた当時の古地理復元が具体的に進みつつある。これらの成果は、国内の学会で口頭発表された。また古生代末絶滅の前後での超海洋の環境変化についての野外調査と化学組成／同位体組成分析を国内で行い、絶滅に大きく先行して海洋が還元的に変化したこと、また通説となっている巨大火山活動だけでは、グローバル環境変化と絶滅の原因説明にはならないことを示した。これらの成果は国際学術誌に複数の論文として公表あるいは印刷中である。
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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
本年度当初より、予定していた海外渡航（野外地質調査）先への訪問・調査がコロナ・パンデミックの影響が残っているため、不可能となり、新たな野外調査資料の蓄積と岩石試料の採取はほとんど実施できなかった。それにもかかわらず、前年度までに採取した岩石試料について、より詳しい化学分析を進めた結果、いくつかの新知見が得られ、研究が順調に進展した。それらの成果を国内外の学術誌に公表し（計19編、うち英文論文は18編）、国内の学会にオンライン参加して報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究を通して得られた結果を総合的に考察し、古生代で起きた主要な絶滅事件であるオルドビス期末とペルム紀末の事件について新しい視点からの比較を行った結果、世界中で多くの研究者たちが主張する大気二酸化炭素の増減だけでは大量絶滅を起こす規模のグローバル寒冷化を起こせないことが判明した。一方、本研究で示されつつある地球外物質の流入と寒冷化との関連性が強く示唆されることが示されつつあり、引き続き現在の研究方針に沿って、より具体的なデータ収集を目指し、本研究固有の視点と予想される成果の実証を目指す。
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