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新規同位体分析法を駆使した石筍古気候記録の定量的解読

研究課題

研究課題/領域番号 16H02235
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地質学
研究機関東京大学

研究代表者

狩野 彰宏  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60231263)

研究分担者 植村 立  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (00580143)
堀 真子  大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (00749963)
坂井 三郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 技術研究員 (90359175)
柏木 健司  富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (90422625)
仙田 量子  九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (50377991)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 30,680千円 (直接経費: 23,600千円、間接経費: 7,080千円)
キーワード石筍 / 古気候 / 炭酸凝集同位体 / 流体包有物 / 完新世 / トゥファ / 安定同位体 / 微量元素 / 炭酸凝集同位体温度計 / 第四紀 / 凝集同位体
研究成果の概要

新規同位体(炭酸凝集同位体と流体包有物同位体)を適用することで,日本国内から採集した石筍とトゥファを用いて定量的古気候解析を行った。国内での適用が遅れていた炭酸凝集同位体については分析システムを九州大学で構築し,国内で初めてΔ47ー温度換算式を提示することができた。炭酸凝集同位体と流体包有物同位体は広島県・三重県・沖縄県で採集された石筍に対して適用され,酸素同位体比が持つ温度成分と降水量成分を分離するなどの成果を得た。これにより,石筍に記録された気温情報は中期完新世は現在より温暖であることもわかった。また,中国での先行研究で示された酸素同位体比と降水量の相関は日本の試料では確認されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的の1つに,現在より温暖な時期を特定し,その期間の気候情報を復元することで,温暖化地球での自然災害の規模を頻度の予測につなげることにある。広島県や三重県の分析結果からは8~5千年前の中期完新世の気温が産業革命時よりも3℃ほど高かったことを示す。この時期の降水量については定量性に乏しいものの現在よりやや多いと考えられ,温暖化地球での水害の規模と頻度も増加すると予測される。また,本研究では炭酸凝集同位体や赤外線レーザー分光法などの技術的な革新も生まれ,国内の古気候研究の発展に寄与する成果も生まれた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 11件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)

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      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 雲南大学/台湾大学(中国)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

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      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 雲南大学/台湾大学(中国)

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      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Taiwan National University(Taiwan)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Arizona University(米国)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Gadjah Mada University(Indonesia)

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      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of H2O2 treatment on stable isotope analysis (δ13C, δ18O and Δ47) of various carbonate minerals2020

    • 著者名/発表者名
      Naizhong Zhang, Mang Lin, Keita Yamada, Akihiro Kano, Qi Liu, Naohiro Yoshida, Ryo Matsumoto
    • 雑誌名

      Chem. Geol.

      巻: 532 ページ: 119352-119352

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2019.119352

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Resetting Southern Tibet: The serious challenge of obtaining primary records of Paleoaltimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Quade J.、Leary R.、Dettinger M.P.、Orme D.、Krupa A.、DeCelles P.G.、Kano A.、Kato H.、Waldrip R.、Huang W.、Kapp P.
    • 雑誌名

      Global and Planetary Change

      巻: 191 ページ: 103194-103194

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2020.103194

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of oxygen isotopic exchange between inclusion water and host calcite in speleothems2020

    • 著者名/発表者名
      Uemura Ryu、Kina Yudai、Shen Chuan-Chou、Omine Kanako
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 16 号: 1 ページ: 17-27

    • DOI

      10.5194/cp-16-17-2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pulsed Terahertz Radiation for Sensitive Quantification of Carbonate Minerals2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Saburo、Yang Danzhou、Yasuda Takashi、Akiyama Koichiro、Kuga Takayoshi、Kano Akihiro、Shiraishi Fumito、Amekawa Shota、Ohtsuka Susumu、Nakaguchi Kazumitsu、Yamaguchi Shyuhei
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 2 ページ: 2702-2707

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b03311

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seasonal temperature changes obtained from carbonate clumped isotopes of annually laminated tufas from Japan: Discrepancy between natural and synthetic calcites2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Hirokazu、Amekawa Shota、Kano Akihiro、Mori Taiki、Kuwahara Yoshihiro、Quade Jay
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 244 ページ: 548-564

    • DOI

      10.1016/j.gca.2018.10.016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IODP航海における炭酸塩トピックス2018

    • 著者名/発表者名
      川幡穂高・横山祐典・黒田潤一郎・井龍康文・狩野彰宏
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 124 号: 1 ページ: 35-45

    • DOI

      10.5575/geosoc.2017.0081

    • NAID

      130007377707

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2018-01-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Equilibrated clumped isotope signatures of land-snail shells observed from laboratory culturing experiments and its environmental implications2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Naizhong、Yamada Keita、Kano Akihiro、Matsumoto Ryo、Yoshida Naohiro
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 488 ページ: 189-199

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2018.05.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature and seawater isotopic controls on two stalagmite records since 83 ka from maritime Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Mori, T., Kashiwagi, K., Amekawa, S., Kato, H., Okumura, T., Takashima, C., Wu, C.-C., Shen, C.-C., Quade, J., Kano, A
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 192 ページ: 47-58

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2018.05.024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Presence of Feces in the Abandoned Nokado Mine, Tochigi Prefecture of Central Japan, Provides Further Evidence of Cave Use by Japanese Macaques2018

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Kenji、Tsuji Yamato、Yamamura Tetsuo、Takai Masanaru、Shimizu Masaaki
    • 雑誌名

      霊長類研究

      巻: 34 号: 1 ページ: 79-85

    • DOI

      10.2354/psj.34.017

    • NAID

      130007437809

    • ISSN
      0912-4047, 1880-2117
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas hydrate estimates in muddy sediments from the oxygen isotope of water fraction2017

    • 著者名/発表者名
      Kano Akihiro、Miyahara Reina、Yanagawa Katsunori、Mori Taiki、Owari Satoko、Tomaru Hitoshi、Kakizaki Yoshihiro、Snyder Glen、Shimono Takaya、Kakuwa Yoshihiro、Matsumoto Ryo
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 470 ページ: 107-115

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2017.08.027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Practical Cryogen-Free CO2 Purification and Freezing Technique for Stable Isotope Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai, S. and Matsuda, S.
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 89 号: 8 ページ: 4409-4412

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b00544

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-Precision Simultaneous 18O/16O, 13C/12C, and 17O/16O Analyses for Microgram Quantities of CaCO3 by Tunable Infrared Laser Absorption Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai Saburo、Matsuda Shinichi、Hikida Toshihide、Shimono Akio、McManus J. Barry、Zahniser Mark、Nelson David、Dettman David L.、Yang Danzhou、Ohkouchi Naohiko
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 89 号: 21 ページ: 11846-11852

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03582

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Advanced maritime adaptation in the western Pacific coastal region extends back to 35,000-30,000 years before present2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita, M., S. Yamasaki, C. Katagiri, I. Oshiro, K. Sano, T. Kurozumi, H. Sugawara, D. Kunikita, H. Matsuzaki, A. Kano, T. Okumura, T. Sone, H. Fujita, S. Kobayashi, T. Naruse, M. Kondo, S. Matsu’ura, G. Suwa, and Y. Kaifu
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 113 号: 40 ページ: 2134-2139

    • DOI

      10.1073/pnas.1607857113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transition of microbiological and sedimentological features associated with the geochemical gradient in a travertine mound in northern Sumatra, Indonesia2016

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, C., Yanagawa, K., Okumura, T., Takashima, C., Harijoko, A., Kano, A.
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 343 ページ: 85-98

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2016.07.012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Millennial-scale interaction between ice sheets and ocean circulation during Marin Isotope Stage 1002016

    • 著者名/発表者名
      Ohno,M., Hayashi,T., Sato,M., Kuwahara,Y., Mizuta,A., Kita,I., Sato,T., and Kano,A.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/feart.2016.00055

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 日本の太平洋側から採取された石筍の安定同位体比と凝集同位体に記録された過去8万年の陸域古気候2019

    • 著者名/発表者名
      雨川翔太・加藤大和・狩野彰宏・柏木健司・森大器・仙田量子・沈川州
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄島洞穴遺跡産の淡水棲貝化石および鍾乳石による更新世後期の古気温復元2019

    • 著者名/発表者名
      浅海 竜司・本堂 陸斗・植村 立・新城 竜一・狩野 彰宏・藤田 祐樹・山崎 真治・高柳 栄子・井龍 康文
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 静岡県掛川層群大日砂層から産出する魚類耳石の炭酸凝集同位体組成が示す後期鮮新世の古海洋温度2019

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・雨川翔太・江口ゆき・宮崎 彩・狩野彰宏
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウラン崩壊系列で年代決定された70万年前の石筍と日本最古の陸域記録2019

    • 著者名/発表者名
      阪井将崇・堀 真子・Ghaleb, Bassam・Pinti, Daniele・狩野彰宏
    • 学会等名
      日本地球化学会(琉球大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄島洞穴遺跡産の淡水棲貝化石による更新世後期の古環境復元2019

    • 著者名/発表者名
      本堂陸斗・浅海竜司・植村立・新城竜一・狩野彰宏・藤田祐樹・山崎真治・高柳栄子・井龍康文
    • 学会等名
      日本古生物学会(神奈川県立生命の星・地球博物館)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 日本の石筍酸素同位体記録の特異性2018

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・加藤大和・雨川翔太・森 大器
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 中国雲南省に発達する始新世の年縞トラバーチン2018

    • 著者名/発表者名
      柿崎喜宏・狩野彰宏・王可・鄭洪波
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トゥファの炭酸凝集同位体に記録された沈殿温度の季節変動2018

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・雨川翔太・狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 新潟県糸魚川市の石筍に記録された最終氷期の冬季アジアモンスーン変動と日本海層状化への示唆2018

    • 著者名/発表者名
      雨川翔太・加藤大和・曽根知実・堀真子・柏木健司・森大器・奥村知世・沈川洲・狩野彰宏
    • 学会等名
      日本地球化学会(琉球大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 新潟県青海石灰岩 (下部ペルム系Artinskian)から見いだされた洞窟充填リズマイト2018

    • 著者名/発表者名
      柿崎喜宏・狩野彰宏・中田亮一・永石一弥・太田泰弘・柏木健司
    • 学会等名
      日本地質学会つくば特別大会(産業総合研究所)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本の石筍同位体記録から見た後期更新世以降の気温変化2018

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・雨川翔太・加藤大和・森 大器
    • 学会等名
      日本地質学会つくば特別大会(産業総合研究所)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] Temperature and seawater isotopic controls on stalagmite oxygen isotopic records since 83 ka from maritime Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kano, A., Mori, T.
    • 学会等名
      International Conference on Holocene Climate Change, Taipei
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temperature and seawater isotopic controls on stalagmite oxygen isotopic records since 83 ka from maritime Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kano, A., Mori, T.
    • 学会等名
      International Conference on Holocene Climate Change
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 石筍の炭酸凝集同位体に記録された広島県での最終氷期以降の気温変化2017

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・雨川翔太・狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 中部日本で採集した2つの石筍記録に見られる1000年スケール変動2017

    • 著者名/発表者名
      森 大器,狩野彰宏,柏木健司
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dating rock failure by speleothem and cave use of Japanese monkeys: a case study of Saru-ana Cave in the karst region along Kurobe Gorge in eastern Toyama Prefecture of central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      柏木健司,森 大器,日野康久,狩野彰宏,高井正成
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トゥファに記録される炭酸凝集同位体の年変化2017

    • 著者名/発表者名
      雨川翔太・加藤大和・狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三重県霧穴の石筍酸素同位体が示す過去8万年間の気温変動2017

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・森 大器・柏木健司
    • 学会等名
      日本地質学会(愛媛大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 炭酸凝集同位体温度計の石筍及びトゥファ試料への適用2017

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・雨川翔太・狩野彰宏・桑原義博・石橋純一郎
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三重県霧穴の石筍酸素同位体が示す過去8万年間の気温変動2017

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・森 大器・柏木健司
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dating rock failure by speleothem and cave use of Japanese monkeys: a case study of Saru-ana Cave in the karst region along Kurobe Gorge in eastern Toyama Prefecture of central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi, K., Mori, T., Hino, Y., Kano, A., Takai, M.
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トゥファに記録される炭酸凝集同位体の年変化2017

    • 著者名/発表者名
      雨川翔太・加藤大和・狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 中部日本で採集した2つの石筍記録に見られる1000年スケール変動2017

    • 著者名/発表者名
      森 大器・狩野彰宏・柏木健司
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 石筍の炭酸凝集同位体に記録された広島県での最終氷期以降の気温変化2017

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・雨川翔太・狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新潟県の石筍を用いた完新世の流体包有物中の酸素・水素同位体分析2016

    • 著者名/発表者名
      大嶺佳菜子・植村 立・三嶋 悟・狩野彰宏・曽根知実・柏木健司
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三重県産石筍に記録されたハインリッヒイベントと最終氷期2016

    • 著者名/発表者名
      森 大器・狩野彰宏・胡 訓銘・沈 川洲・柏木健司
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 岐阜県中部の完新世石筍の酸素同位体に記録された数百年周期2016

    • 著者名/発表者名
      欒天・森大器・狩野彰宏・沈川洲・柏木健司
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 中期完新世の石筍成長と縄文人の農耕活動2016

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏
    • 学会等名
      地球惑星科学関連合同学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heinrich events in a stalagmite record from central Mie, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Mori, T., Kano, A., Hu, H.-M., Shen, C.-C., Kashiwagi, K.
    • 学会等名
      26th Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Holocene stalagmite growth and farming by Jomon Man in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Kano, A.
    • 学会等名
      26th Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭酸凝集同位体温度計の実態と陸域炭酸塩への適応2016

    • 著者名/発表者名
      加藤大和・狩野彰宏・森大器・柳川勝紀
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Geomicrobiological Properties and Processes of Travertine: With a Focus on Japanese Sites2019

    • 著者名/発表者名
      Kano, A., Okumura, T., Takashima, C., Shiraishi, F.
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811313370
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 古気候

    • URL

      http://www-gbs.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~kano/paleoc.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-10-07  

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