生物殻におけるMg同位体の分別機構の解明と古海洋学の新規間接指標の開発

• 研究課題/領域番号: 10J03322
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉村 寿紘 東京大学, 大気海洋研究所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
• キーワード: Mg同位体 / 古環境プロキシ / 生物源炭酸塩 / MC-ICP-MS / マグネシウム同位体比 / 国際深海掘削計画(IODP) / 深海サンゴ / 堆積物コア

研究概要

申請者はMg同位体比の質量分析手法の開発とその応用研究に取り組んだ.以下,(1)生物骨格,(2)堆積物,(3)高精度分析手法の開発の三つのテーマにおいて結果が得られたので報告する.
申請者は炭酸カルシウムと水試料からのMg単離手法を開発し,高知コア研究所のMC-ICP-MSを用いた同位体比測定によって生物殻のMg同位体比の測定を行った.この結果,深海サンゴの骨格において水温とMg同位体比の間に明瞭な相関が認められた.生物殻は生物の成長に伴って付加成長するため生息時の時系列の環境情報を記録しており,この新しい知見は深海サンゴの骨格を用いて,地球の気候条件などを知るためにもっとも重要なパラメータである過去の水温の記録を復元できる可能性を示すものである.当該研究分野の既存研究の総説を行った成果が吉村・谷水(2012)として地球化学誌に掲載された.
また,海洋におけるマグネシウムの物質循環を知る上で大型放射光施設SPring8にて地質試料のX線吸収微細構造の分析を行った.得られた成果は,Journal of Synchrotron Radiationに投稿中で,現在Minor Revisionである.また,間隙水の同位体比測定を行い,成果についてはGoldschmidt Confbrence 2012にて発表を行った.

研究成果

• [雑誌論文] 炭酸カルシウムのCa, Mg安定同位体分別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘, 谷水雅治
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 46 ページ: 35-51
  • NAID: 10031088560
  • 査読あり
• [雑誌論文] 炭酸カルシウムのCa,Mg安定同位体分別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘, 谷水雅治
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 46 ページ: 35-51
  • NAID: 10031088560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Me isotope fractionation in biogenic carbonates of deep-sea coral, benthic foraminifera, and hermatypic coral (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Tanimizu, M., Inoue, M., Suzuki A., Iwasaki, N., Kawahata, H.
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: 401 号: 9 ページ: 2755-2769
  • DOI: 10.1007/s00216-011-5264-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biological and water chemistry controls on Sr/Ca, Ba/Ca, Mg/Ca and δ^<18> O profiles in freshwater pearl mussel Hyriopsis sp (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumida, H., Yoshimura, T, Suzuki, A., Nakashima, R., Ishimura, T., Yasuhara, M., Inamura, A., Shikazono, N., Kawahata, H.
  • 雑誌名: Paleogeography Paleoclimatology Paleoecology 巻: 309 ページ: 298-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volume 317 Expedition Reports : Canterbury Basin Sea Level (2011)
  • 著者名/発表者名: Fulthorpe, C.S., Hoyanagi, K., Blum, P., the Expedition 317 Scientists (including Yoshimura T.)
  • 雑誌名: Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program 巻: 317
  • DOI: 10.2204/iodp.proc.317.101.2011
  • 査読あり
• [学会発表] 古海洋環境の復元指標確立に向けたマグネシウム同位体分析法の高度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘・谷水雅治
  • 学会等名: 日本質量分析学会2012年同位体比部会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2012-12-23
• [学会発表] Organic matter input and thermal maturity of offshore Canterbury Basin sediments, New Zealand, as shown by programmed pyrolysis and biomarker analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: George, S. C., Teague, E., Lipp, J. S., Yoshimura, T., and Claypool, G. E.
  • 学会等名: 8^<th> International Conference on Petroleum Geochemistry and Exploration in the Afro-Asian Region(AAAPG-2012)
  • 発表場所: Hangzhou, China(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Biomarkers in offshore Canterbury Basin sediments, New Zealand: organic matter input and thermal maturity (2012)
  • 著者名/発表者名: George, S. C., Teague, E., Lipp, J. S., Yoshimura, T., and Claypool, G. E.
  • 学会等名: 34^<th> International Geological Congress
  • 発表場所: Brisbane, Aistralia
  • 年月日: 2012-08-05
• [学会発表] Sr isotopic composition of pore water of shelf cores from IODP Expedition 317: Canterbury Basin, New Zealand (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura. T., Kawahata, H., Tanimizu, M., George, S. C., Lipp, J. S., Claypool, G. E.,
  • 学会等名: Goldschmidt 2012
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2012-06-26
• [学会発表] Mg isotope fractionation in hermatypic corals (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Tanimizu, M., Suzuki, A., Mayuri, I., Koga, K., Sakai, K., Kawahata, H.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張市
  • 年月日: 2012-05-25
• [学会発表] IODP317次航海ニュージーランド沖大陸棚堆積物における間隙水のマグネシウム同位体組成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘・谷水雅治・川幡穂高
  • 学会等名: 2011年度日本地球化学会第58回年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] IODP317次航海ニュージーランド沖大陸棚堆積物における間隙水のマグネシウム同位体組成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘・谷水雅治・川幡穂高
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] Temperature dependence of Me isotope fractionation in deep-sea coral : paleocean ographic_implications as a new proxy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Tanimizu, M., Inoue, M., Suzuki, A., Iwasaki, N., Kawahata, H.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] Evaluation of Porites coral δ^<26>Mg as a new low-latitude climate proxy : insight from culture experiments in temperature controlled tank (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Kawahata, H., Suzuki, A., Inoue, M., Tanimizu, M., Koga, K., Sakai, K.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] Sr isotopic composition of pore-water of shelf and shelf-slope cores from IODP Expedition 317 : Canterbury Basin, New Zealand (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T.
  • 学会等名: Canterbury IODP Expedition 317 Post Cruise Meeting
  • 発表場所: Oamaru, New Zealand
• [学会発表] Temperature dependence of Mg isotope fractionation in deep-sea coral : paleocean ographic_implications as a new proxy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Tanimizu, M., Inoue, M., Suzuki, A., Iwasaki, N., Kawahata, H.
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
• [学会発表] Temperature dependence of Mg isotope fractionation in deep-sea coral as a new proxy for water temperature. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura T., Tanimizu M., Inoue M., Suzuki A., Iwasaki N., Kawahata H.
  • 学会等名: European Winter Conference on Plasma Spectroscopy 2011
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
• [学会発表] IODP317次航海ニュージーランド沖大陸棚堆積物における間隙水のマグネシウム同位体組成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘・谷水雅治・川幡穂高
  • 学会等名: 2010年度古海洋シンポジウム
  • 発表場所: 千葉県柏市・東京大学大気海洋研究所
• [学会発表] 深海サンゴ骨格におけるMg同位体分別の温度依存生:新しい古水温指標 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘・谷水雅治・井上麻夕里・鈴木淳・岩崎望・川幡穂高
  • 学会等名: 2010年度日本地球化学会第57回年会
  • 発表場所: 埼玉県熊谷市・立正大学
• [学会発表] Small metabolic carbon contribution to shell carbonates of cultured freshwater pearl mussel Hyriopsis sp. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T., Izumida, H., Suzuki, A., Ishimura, T., Nakashima, R., Kawahata, H
  • 学会等名: 2nd International Screlochronology Conference
  • 発表場所: Mainz, Germany