生物起源炭酸塩の有機物酸素同位体比分析による水温及び海水酸素同位体比の両方の復元

• 研究課題/領域番号: 16K13912
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70463908)
• 連携研究者: 中塚 武 総合地球環境学研究所, 教授 (60242880)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 酸素同位体比 / 生物起源炭酸塩 / 古環境指標 / 水温復元 / 二枚貝 / 安定同位体 / 水温 / 塩分 / 有機物酸素同位体比 / 古環境復元 / 古水温 / 古塩分 / 酸素同位体皮 / ムラサキイガイ / 同位体 / 有機物酸素同位体

研究成果の概要

貝殻やサンゴ骨格など生物がつくる炭酸カルシウムの骨格を分析することで過去の環境を復元することが可能である．炭酸カルシウムの「酸素同位体比」という指標は，形成時の水温を復元するための強力な指標としてこれまで用いられてきたが，最も重要な問題が塩分の影響を分離できないことであった．本研究では，炭酸カルシウム骨格に微量に含まれる有機物に着目し，そこに含まれる「酸素同位体比」や「炭素同位体比」に着目することで塩分の影響を分離する手法の開発を試みた．ムラサキイガイの殻に付着した有機物の皮の「炭素同位体比」の分析手法を確立し，指標としての有用性を評価した結果，河川流入量の良い指標となることを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] 気候変動が水産資源の変動に与える影響を理解する上での問題点と今後の展望 (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito Shin-ichi、Funamoto Tetsuichiro、Shida Osamu、Kamimura Yasuhiro、Takahashi Motomitsu、Shirai Kotaro、Higuchi Tomihiko、Komatsu Kosei、Yokoi Takaaki、Sakamoto Tasuya、Guo Chenying、Ishimura Toyoho
  • 雑誌名: 海の研究 巻: 27 号: 1 ページ: 59-73
  • DOI: 10.5928/kaiyou.27.1_59
  • NAID: 130006489385
  • ISSN: 0916-8362, 2186-3105
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stimpson's hard clam Mercenaria stimpsoni ; A multi-decadal climate recorder for the northwest Pacific coast (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai Kotaro、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Hakozaki Masataka、Tanabe Kazushige
  • 雑誌名: Marine Environmental Research 巻: 133 ページ: 49-56
  • DOI: 10.1016/j.marenvres.2017.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of helium-3 plumes and deep-sea circulation in the central Indian Ocean. (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoto Takahata, Kotaro Shirai, Kazuto Ohmori, Hajime Obata, Toshitaka Gamo Yuji Sano
  • 雑誌名: Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences 巻: 29 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chamber formation and trace element distribution in the calcite walls of laboratory cultured planktonic foraminifera ( Globigerina bulloides and Globigerinoides ruber ) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hori Masako、Shirai Kotaro、Kimoto Katsunori、Kurasawa Atsushi、Takagi Haruka、Ishida Akizumi、Takahata Naoto、Sano Yuji
  • 雑誌名: Marine Micropaleontology 巻: 140 ページ: 46-55
  • DOI: 10.1016/j.marmicro.2017.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lasting impact of a tsunami event on sediment-organism interactions in the ocean (2018)
  • 著者名/発表者名: Seike, K., Sassa, S., Shirai, K. and Kubota, K.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 123 号: 2 ページ: 1376-1392
  • DOI: 10.1002/2017jc013746
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reconstruction of the salinity history associated with movements of mangrove fishes using otolith oxygen isotopic analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai K、Koyama F、Murakami-Sugihara N、Nanjo K、Higuchi T、Kohno H、Wananabe Y、Okamoto K、Sano M
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: 593 ページ: 127-139
  • DOI: 10.3354/meps12514
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Importance of seagrass-mangrove continuum as feeding grounds for juvenile pink ear emperor Lethrinus lentjan in Setiu Lagoon, Malaysia: stable isotope approach (2018)
  • 著者名/発表者名: Le QD, Tanaka K, Hii YS, Sano Y, Nanjo K, Shirai K
  • 雑誌名: Journal of Sea Research 巻: 135 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1016/j.seares.2018.02.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature and depth distribution of Japanese eel eggs estimated using otolith oxygen stable isotopes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai Kotaro、Otake Tsuguo、Amano Yosuke、Kuroki Mari、Ushikubo Takayuki、Kita Noriko T.、Murayama Masafumi、Tsukamoto Katsumi、Valley John W.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: in press ページ: 373-383
  • DOI: 10.1016/j.gca.2018.03.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mercury Bioaccumulation in Tropical Mangrove Wetland Fishes: Evaluating Potential Risk to Coastal Wildlife (2018)
  • 著者名/発表者名: Le Dung Quang、Satyanarayana Behara、Fui Siau Yin、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Biological Trace Element Research 巻: in press 号: 2 ページ: 538-545
  • DOI: 10.1007/s12011-018-1313-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bomb-14C Peak in the North Pacific Recorded in Long-lived Bivalve Shells (Mercenaria Stimpsoni) (2018)
  • 著者名/発表者名: Kubota Kaoru、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Minami Masayo、Nakamura Toshio、Tanabe Kazushige
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: in press 号: 4 ページ: 2867-2881
  • DOI: 10.1002/2017jc013678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geochemical and microstructural signals in giant clam Tridacna maxima recorded typhoon events at Okinotori Island, Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Taro Komagoe, Tsuyoshi Watanabe, Kotaro Shirai, Atsuko Yamazaki, Mitsuo Uematu
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 巻: in press
  • NAID: 120006533142
  • 査読あり
• [雑誌論文] 耳石の元素・同位体比分析による回遊生態研究（総説） (2018)
  • 著者名/発表者名: 横内一樹，天野洋典，石村豊穂，白井厚太朗
  • 雑誌名: 水産海洋研究 巻: 81 ページ: 191-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annual shell growth pattern of the Stimpson's hard clam Mercenaria stimpsoni as revealed by sclerochronological and oxygen stable isotope measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: Kubota, K., K. Shirai, N. Murakami-Sugihara, K. Seike, M. Hori, and K. Tanabe
  • 雑誌名: Palaeogeography 巻: 465 ページ: 307-315
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2016.05.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paleoecology of echinoderms in cold seep environments revealed by isotope analysis in the late Cretaceous Western Interior Seaway (2017)
  • 著者名/発表者名: Kato, M., T. Oji, and K. Shirai
  • 雑誌名: Palaios 巻: 32 号: 4 ページ: 218-230
  • DOI: 10.2110/palo.2016.079
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aquatic food web in mangrove habitats of the wetland from East coast of Peninsular Malaysia, stable isotopic (δ13C and δ15N) approach (2017)
  • 著者名/発表者名: Dung, L. Q., N. A. Haron, K. Tanaka, A. Ishida, L. V. Dung, and K. Shirai
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 9 ページ: 174-179
  • DOI: 10.1016/j.rsma.2016.12.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spatial Distribution and Temporal Trend of Anthropogenic Organic Compounds Derived from the 2011 East Japan Earthquake (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizukawa Kaoruko、Hirai Yasuko、Sakakibara Hiroyuki、Endo Satoshi、Okuda Keiji、Takada Hideshige、Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Ogawa Hiroshi
  • 雑誌名: Archives of Environmental Contamination and Toxicology 巻: 73 号: 2 ページ: 185-195
  • DOI: 10.1007/s00244-017-0389-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minute co-variations of Sr/Ca ratios and microstructures in the aragonitic shell of Cerastoderma edule (Bivalvia) - Are geochemical variations at the ultra-scale masking potential environmental signals? (2017)
  • 著者名/発表者名: Fullenbach,C. S., B. R. Schone, K. Shirai, N. Takahata, A. Ishida, and Y. Sano
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 205 ページ: 256-271
  • DOI: 10.1016/j.gca.2017.02.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature dependence of δ 18 O in otolith of juvenile Japanese sardine: Laboratory rearing experiment with micro-scale analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Tatsuya、Komatsu Kosei、Yoneda Michio、Ishimura Toyoho、Higuchi Tomihiko、Shirai Kotaro、Kamimura Yasuhiro、Watanabe Chikako、Kawabata Atsushi
  • 雑誌名: Fisheries Research 巻: 194 ページ: 55-59
  • DOI: 10.1016/j.fishres.2017.05.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Using tsunami deposits to determine the maximum depth of benthic burrowing (2017)
  • 著者名/発表者名: Seike Koji、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 8 ページ: e0182753-e0182753
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0182753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discrimination of wild and cultured Japanese eels based on otolith stable isotope ratios (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaifu Kenzo、Itakura Hikaru、Amano Yosuke、Shirai Kotaro、Yokouchi Kazuki、Wakiya Ryoshiro、Murakami-Sugihara Naoko、Washitani Izumi、Yada Takashi、Handling editor: Caroline Durif
  • 雑誌名: ICES Journal of Marine Science 巻: 75 号: 2 ページ: 719-726
  • DOI: 10.1093/icesjms/fsx173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architecture of crossed-lamellar bivalve shells: the southern giant clam (Tridacna deras, Roding, 1798) (2017)
  • 著者名/発表者名: Agbaje O. B. A.、Wirth R.、Morales L. F. G.、Shirai K.、Kosnik M.、Watanabe T.、Jacob D. E.
  • 雑誌名: Royal Society Open Science 巻: 4 号: 9 ページ: 170622-170622
  • DOI: 10.1098/rsos.170622
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Biomagnification of total mercury in the mangrove lagoon foodweb in east coast of Peninsula, Malaysia (2017)
  • 著者名/発表者名: Le Dung Quang、Tanaka Kentaro、Dung Luu Viet、Siau Yin Fui、Lachs Liam、Kadir Siti TafzilMeriam Sheikh Abdul、Sano Yuji、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 16 ページ: 49-55
  • DOI: 10.1016/j.rsma.2017.08.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Interannual to decadal variability of summer sea surface temperature in the Sea of Okhotsk recorded in the shell growth history of Stimpson's hard clams ( Mercenaria stimpsoni ) (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Kazushige、Mimura Toshihiro、Miyaji Tsuzumi、Shirai Kotaro、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Schone Bernd R.
  • 雑誌名: Global and Planetary Change 巻: 157 ページ: 35-47
  • DOI: 10.1016/j.gloplacha.2017.08.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature dependence of aragonite and calcite skeleton formation by a scleractinian coral in low mMg/Ca seawater (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Tomihiko、Shirai Kotaro、Mezaki Takuma、Yuyama Ikuko
  • 雑誌名: Geology 巻: 45 号: 12 ページ: 1087-1090
  • DOI: 10.1130/g39516.1
  • NAID: 120007127785
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 茨城県鹿島灘産チョウセンハマグリの年齢形質と年齢推定法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 半澤浩美，杉原奈央子，山崎幸夫，白井厚太朗
  • 雑誌名: 日本水産学会誌 巻: 83 ページ: 191-198
  • NAID: 130005501955
• [雑誌論文] Spatial distribution and temporal trend of anthropogenic organic compounds derived from the 2011 East Japan Earthquake. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaoruko Mizukawa, Yasuko Hirai, Hiroyuki Sakakibara, Satoshi Endo, Keiji Okuda, Hideshige Takada, Naoko Murakami-Sugihara, Kotaro Shirai and Hiroshi Ogawa
  • 雑誌名: Archives of Environmental Contamination and Toxicology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paleoecology of echinoderms in cold seep environments revealed by isotope analysis in the late Cretaceous Western Interior Seaway (2017)
  • 著者名/発表者名: Moe Kato, Tatsuo Oji and Kotaro Shirai
  • 雑誌名: Palaios 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 茨城県鹿島灘産チョウセンハマグリの年齢形質と年齢推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 半澤浩美，杉原奈央子，山崎幸夫，白井厚太朗
  • 雑誌名: 水産学会誌 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helium and methane isotopic compositions and fluxes of shallow submarine hydrothermal plumes near the Tokara Islands, southern Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Hsinyi, W., Y. Sano, N. Takahata, Y. Tomonaga, A. Ishida, K. Tanaka, T. Kagoshima, K. Shirai, J. Ishibashi, H. Yokose, U. Tsunogai, and T. Yang
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 34126-34126
  • DOI: 10.1038/srep34126
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [図書] 生体試料中の金属元素濃度簡易定量法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 窪田薫，白井厚太朗，真塩麻彩実，栗田 豊
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 東京大学大気海洋研究所国際沿岸海洋研究センター
• [図書] シャコガイ殻を用いた高時間解像度の環境解析 -沖ノ鳥島シラナミガイ殻に刻まれた台風の痕跡 (2016)
  • 著者名/発表者名: 駒越太郎, 渡邊 剛, 白井厚太朗, 山崎敦子, 植松光夫
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: 号外海洋
• [図書] サンゴ礁科学への炭酸塩分析による学際的アプローチ (2016)
  • 著者名/発表者名: 白井厚太朗
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 号外海洋