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樹木年輪セルロースの酸素同位体比によるモンスーンアジアの古気候復元

研究課題

研究課題/領域番号 11J10262
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 環境動態解析
研究機関総合地球環境学研究所 (2013)
名古屋大学 (2011-2012)

研究代表者

佐野 雅規  総合地球環境学研究所, 研究部, 特別研究員(SPD)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2013年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2012年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2011年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード樹木年輪 / 酸素同位体比 / 気候復元 / モンスーン / ENSO / ヒマラヤ / インドシナ / 年代決定 / 東南アジア / 年輪年代学 / ヒマヤラ / エルニーニョ
研究概要

今年度は、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大して、過去1000~2000年間にわたる長期の気候復元に取り組んだほか、年輪を形成しない樹木も解析の対象とした。結果として、気候の復元はもとより、考古学や歴史学、森林生態学などにも波及する知見を得るに至った。主要な成果は以下の通りである。
1)東アジアの気候復元と考古材の年代決定
ヒノキ(主に木曽産)の現生木、古建築材、考古材、埋没木を材料とし、その酸素同位体比を分析することで、中部日本における過去2000年間の降水量を復元した。復元データを概観すると、数百年に一度の頻度で、数十年の周期成分が増幅していることが明らかとなった。さらに、本研究で作成した酸素同位体比に基づく標準変動曲線を用いれば、樹種や生育環境といった個別の事情に左右されず、様々な出土木材の年代を1年のずれもなく正確に決定できることを実証した。
2)週・月レベルでの気候復元の可能性と、森林生態学への応用
年輪を形成しないラオス産の樹木を対象とし、木部の成長方向に沿って細かく木材を切削して個別に同位体比を測定したところ、雨季・乾期の季節サイクル(即ち、相対湿度と降水量の季節変化)に同調して酸素同位体比も周期的に変動することが明らかとなり、週・月レベルでの気候復元も可能であることが分かった。さらに、年輪を形成しない樹木であっても、肥大成長に週・月レベルでタイムマーカーを入れることが可能となるため、森林の動態や気候に対する樹木の応答といった生態学的な解析にも酸素同位体比が有用であることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

東南・南アジアの各地で取得した酸素同位体比データをもとに、低緯度アジアの気候変動の実態を過去数百年にわたって明らかにし、その変動メカニズムについて合理的な解釈を与え複数の論文として公表できた。さらに、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大し、過去2000年間にわたる気候復元を成し遂げたほか、考古学や歴史学、森林生熊学といった関連分野にも貢献できる成果を最終年度(25年度)に上げた。

今後の研究の推進方策

本研究課題の最終年度(25年度)を含む過去3年間で、年輪セルロースの酸素同位体比から低緯度アジアの降水量を高精度で復元できることが実証できたので、今後は、アジア全域を対象として、気候復元の地域拡大と遡及期間の延長を進め、モンスーン変遷の実態とその変動メカニズムについてより詳細に解析していく。さらに、年輪内を細かく分割して酸素同位体比を測定することにより、月レベルまで解像度を上げた気候復元研究にも取り組んでいく。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 酸素同位体比を用いた新しい木材年輪年代学2014

    • 著者名/発表者名
      中塚武, 佐野雅規
    • 雑誌名

      月刊地球/号外

      巻: 63 ページ: 106-113

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxygen isotope signatures preserved in tree ring cellulose as a proxy for April—September precipitation in Fujian, the subtropical region of southeast China2013

    • 著者名/発表者名
      Xu, C., Zheng, H., Nakatsuka, T., and Sano, M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research : Atmospheres

      巻: 118 号: 23 ページ: 12805-12815

    • DOI

      10.1002/2013jd019803

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] May-September precipitation in the Bhutan Himalaya since 1743 as reconstructed from tree-ring cellulose δ^<18>O. Journal of Geophysical Research : Atmospheres2013

    • 著者名/発表者名
      Sano, M., Tshering, P., Komori, J., Fujita, K., Xu, C., and Nakatsuka, T
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research : Atmospheres

      巻: 118 号: 15 ページ: 8399-8410

    • DOI

      10.1002/jgrd.50664

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 400-year record of hydroclimate variability and local ENSO history in northern Southeast Asia inferred from tree-ring δ^<18>O2013

    • 著者名/発表者名
      Xu, C., Sano, M., and Nakatsuka, T.
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      巻: 386 ページ: 588-598

    • DOI

      10.1016/j.palaeo.2013.06.025

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continental-scale temperature variability during the past two millennia2013

    • 著者名/発表者名
      PAGES 2k Network
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 6 号: 5 ページ: 339-346

    • DOI

      10.1038/ngeo1797

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continental-scale temperature variability during the last two millennia2013

    • 著者名/発表者名
      PAGES 2k Consortium
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: (印刷中)(in press)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 300-year Vietnam hydroclimate and ENSO variability record reconstructed from tree-ring δ 1802012

    • 著者名/発表者名
      Sano, M., C. Xu, T. Nakatsuka
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 117

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree-ring reconstructed summer temperature anomalies for temperate East Asia since 800 C.E2012

    • 著者名/発表者名
      Cook, E., P. Krusic, K. Anchukaitis, B. Buckley, T. Nakatsuka, M. Sano
    • 雑誌名

      Climate Dynamics

      巻: 39 号: 11-12 ページ: 2957-2972

    • DOI

      10.1007/s00382-012-1611-x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monsoon reconstruction in subtropical Asia from oxygen isotope ratios of tree-ring cellulose2012

    • 著者名/発表者名
      Sano, M., C. Xu, T. Nakatsuka
    • 雑誌名

      PAGES News

      巻: 20 ページ: 72-73

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Increasing aridity over the past 223 years in the Nepal Himalaya inferred from a tree-ring δ^<18>O chronology2011

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sano, R.Ramesh, M.S.Sheshshayee, R.Sukumar
    • 雑誌名

      The Holocene

      巻: 22 号: 7 ページ: 809-817

    • DOI

      10.1177/0959683611430338

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree-ring cellulose δ^<18>O of Fokienia hodginsii in Northern Laos : A promising proxy to reconstruct ENSO?2011

    • 著者名/発表者名
      Chenxi Xu, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 116 号: D24 ページ: n/a-n/a

    • DOI

      10.1029/2011jd016694

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen isotopes as a valuable tool for measuring annual growth in tropical trees that lack distinct annual rings

    • 著者名/発表者名
      Xu, C., Sano, M., Yoshimura, K., and Nakatsuka, T.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: (出版中)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 樹木年輪の酸素同位体比によるモンスーンアジアの気候復元2014

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規
    • 学会等名
      樹木の成長機構研究会
    • 発表場所
      さいたま市
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydroclimate Variability across the Himalaya Inferred from a Tree-ring Network of Oxygen Isotope Chronologies2014

    • 著者名/発表者名
      Sano, M., and Nakatsuka, T.
    • 学会等名
      9th International Conference on Dendrochronology
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2014-01-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪酸素同位体比の広域データネットワーク化によるヒマラヤ域の夏期モンスーン降水量の復元2013

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規、中塚武
    • 学会等名
      2013年日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2013-05-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Climate signals in tree-ring δ^<18>O from different tree species in the Bhutan Himalaya2013

    • 著者名/発表者名
      Sano, M., Tshering, P., Fujita, K., Komori. J., and Nakatuska, T.
    • 学会等名
      3rd International Conference of Asian Dendrochronology Association
    • 発表場所
      Tehran, Iran
    • 年月日
      2013-04-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 酸素同位体比を用いた樹木年輪データの広域ネットワーク化と気候変動の精密復元2012

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規、Chenxi Xu、中塚武
    • 学会等名
      樹木年輪研究会
    • 発表場所
      信州大学農学部(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Seasonally resolved oxygen isotope chronologies from Eucalyptus trees lacking annual rings2011

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sano, Sachiko Okamoto, Takeshi Nakatsuka, Kimitaka Kawamura
    • 学会等名
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2011-08-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Dendroclimatic signals in hydrogen and oxygen isotope chronologies from southwestern Kyrgyz2011

    • 著者名/発表者名
      Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka, Chenxi Xu, Chiyuki Narama, Jumpei Kubota, Kimitaka Kawamura
    • 学会等名
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2011-08-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Climatic implications of tree-ring cellulose δ^<18>O of Fokienia hodginsii in Northern Laos2011

    • 著者名/発表者名
      Chenxi Xu, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka
    • 学会等名
      The 2nd International Asian Dendrochronological Conference
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2011-08-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 年輪を形成しない熱帯樹木の酸素同位体比を用いた月・季節レベルでの気候復元の可能性2011

    • 著者名/発表者名
      岡本祥子、佐野雅規、中塚武、河村公隆
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪セルロースの水素・酸素同位体比によるキルギスの古気候復元2011

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規、Chenxi Xu、中塚武、奈良間千之、窪田順平、河村公隆
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 樹木年輪の同位体分析からみる中央ユーラシアの気候変動『中央ユーラシア環境史第1巻環境変動と人間』(奈良間千之編)2012

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規(分担執筆)
    • 出版者
      臨川書店
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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