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カーボネイトスキャベンジングの二面性

研究課題

研究課題/領域番号 17K05717
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 地球宇宙化学
研究機関九州大学

研究代表者

赤木 右  九州大学, 理学研究院, 教授 (80184076)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード海洋炭酸塩 / カルサイト / アラゴナイト / 希土類元素 / 鉄 / マンガン / 分配 / マンガン団塊 / 海洋 / 炭酸塩 / 炭酸カルシウム / 分配定数 / 微量元素 / 吸着 / 溶解 / 海洋元素循環 / 元素分配 / 炭酸塩溶解 / 鉄マンガンクラスト
研究成果の概要

海洋において粒子相は物質の鉛直輸送に重要な役割を演じている。炭酸塩粒子は主要な粒子相の一つであり、海水柱において、生成から溶解へと推移する特徴がある。その推移に伴って、炭酸塩に分配した元素がどのように振る舞うか、不明である。本研究では、主要な粒子相の一つである炭酸塩粒子の生成と溶解時の元素の分配挙動を明らかにするために、新しい平衡分解装置を作成し、主に、希土類元素、鉄、マンガンの分配実験を行った。その結果、鉄は炭酸塩とは独立した固相を作り、分配に参加すること、マンガンは炭酸塩の中に入り、希土類元素の分配を促進することが分かった。さらに、希土類元素は、生成と溶解を阻害することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海洋の物質循環は炭素循環や生物生産性に影響を与えるため重要である。海水中の粒子は、元素の鉛直輸送に最も大きな影響をもたらすことは広く認められているが、その影響は粒子の化学に依存し、極めて複雑である。そのため海洋の物質循環モデルなどは粒子を一括りにして、化学を無視して扱われている。本課題研究では、海水中で最も主要な粒子の一つである炭酸塩について、生成時、溶解時の二つの条件での元素の分配挙動を研究した。この成果は、他の化学の異なる粒子相についての研究を促し、海洋の物質循環をより質的に深く理解することが可能になり、将来的に炭素循環や地球の環境変動などを理解する際の基礎となるであろう。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of settling particles in the Bering Sea and implications for vertical transportation of multiple elements by diatom frustules2019

    • 著者名/発表者名
      90)Emoto Mariko, Kozo Takahashi and Tasuku Akagi
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 53 号: 4 ページ: 249-259

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0563

    • NAID

      130007688930

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double scavenging processes explain the vertical distribution of rare earth elements in the oceans: Importance of surface plankton as a primary scavenger and carbonate/oxide as a secondary scavenger2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino Hirotaka、Akagi Tasuku
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 53 号: 2 ページ: 119-137

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0547

    • NAID

      130007624427

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrological study of Lyngmossen bog, Sweden: Isotopic tracers (3H, δ2H and δ18O) imply three waters with different mobilities2018

    • 著者名/発表者名
      Ooki Seigo、Akagi Tasuku、Jinno Hirooki、Franzen Lars G.、Newton Jason
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 199 ページ: 97-107

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2018.09.014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sources of rare earth elements in shells and soft-tissues of bivalves from Tokyo Bay2017

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Akagi and Keisuke Edanami
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 194 ページ: 55-62

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2017.02.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrigendum to “Sources of rare earth elements in shells and soft-tissues of bivalves from Tokyo Bay” [Mar. Chem. 194 (2017) 55-62]2017

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Akagi and Keisuke Edanami
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 194 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2017.08.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Plagioclase weathering by mycorrhizal plants in a Ca-depleted catchment, inferred from Nd isotope ratios and REE composition2017

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Akagi, Tomohiro Miura, Rie Takada and Kazuo Watanabe
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 51 号: 6 ページ: 537-550

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0490

    • NAID

      130006243139

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炭酸塩への希土類元素の分配を制御する諸因子の解明2019

    • 著者名/発表者名
      藤森佳奈、西野博隆, 赤木右
    • 学会等名
      2019年度日本地球化学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 珪藻の溶解挙動による海洋のAlの鉛直分布の統一的理解2018

    • 著者名/発表者名
      赤木 右
    • 学会等名
      2018年日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度論過程の影響を排除した、海水-炭酸塩粒子間の希土類元素の分配定数の測定2018

    • 著者名/発表者名
      西野 博隆,赤木 右
    • 学会等名
      2018年日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋ケイ酸非定常モデルによる氷期‐間氷期サイクルにおける周期・振幅変化の再現2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 貴大,赤木 右
    • 学会等名
      2018年日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FIB-SEM 及びTEM による珪藻中アルミニウムの観察2018

    • 著者名/発表者名
      西村 有輝,末次 晶,延寿 里美,上原 誠一郎,赤木 右
    • 学会等名
      2018年日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 珪藻が変える海洋化学、地球環境2018

    • 著者名/発表者名
      赤木 右
    • 学会等名
      公益財団法人海洋化学研究所
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地球化学における消えるホストの問題2017

    • 著者名/発表者名
      赤木 右
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 海水-炭酸塩粒子間の元素の分配、および炭酸塩の溶解過程における元素の挙 動を研究するための実験手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西野 博隆, 赤木 右
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 27Al-MAS NMR を用いた陸から海底までのアルミニウムの状態の追跡2017

    • 著者名/発表者名
      西村 有輝,江本 真里子,横山 拓史,高橋 孝三,小野寺 丈尚太郎,原田 尚美,赤木 右
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 南大洋における鉄堆積速度変化の新解釈2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴大,赤木右
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 新しい地球惑星科学2019

    • 著者名/発表者名
      赤木 右(西山忠男、吉田茂生編)
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      培風館
    • ISBN
      9784563025229
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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