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氷期-間氷期サイクルの誕生と初期進化:北大西洋深層水の役割に関する新仮説の検証

研究課題

研究課題/領域番号 18H03358
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関九州大学

研究代表者

林 辰弥  九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (80571132)

研究分担者 大野 正夫  九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (00251413)
桑原 義博  九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (90281196)
佐藤 雅彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50723277)
坂井 三郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 主任研究員 (90359175)
佐川 拓也  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (40448395)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
キーワード氷期-間氷期サイクル / 北半球の氷床化 / 大西洋子午面循環 / 鮮新世後期 / 更新世初期 / 北大西洋 / 大陸氷床 / 氷期ー間氷期サイクル / 鮮新世の後半 / 更新世の初期 / 北大西洋海流 / 北大西洋深層水 / 初期の氷期ー間氷期サイクル / 海洋大循環 / 古気候・古海洋 / 鮮新世の後半ー更新世の前半
研究成果の概要

約270万年前の氷期-間氷期サイクルの開始と大西洋子午面循環の関係を明らかにするために、高緯度北大西洋の堆積物のマルチ指標分析を行った。その結果、大西洋子午面循環の上部と下部を構成する北大西洋海流と北大西洋深層水は共に、氷期-間氷期サイクルと同時に強化されていたことが分かった。本プロジェクトの成果に基づいて以下の仮説をまとめた。約270万年前に強化された大西洋子午面循環は、その後の各氷期の前半にも活発であり、北大西洋海流を通して水蒸気を大陸へ供給することで氷床の成長を促し、4.1万年周期の氷期サイクルを増幅した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、様々な古環境記録を高解像度で復元することで、初期の氷期-間氷期サイクルと海洋循環の関係について多角的に検証することができた。特に、氷床崩壊と深層水強度の記録は解像度が高く、数百年規模の現象を世界で初めて復元することに成功した。また、深層水に関しては、岩石磁気に基づく新しい分析手法を採用し、有効性を証明した。本研究で取り組んだのは現在まで続く氷期-間氷期サイクルの初期の現象であるため、本研究の成果は現在や近未来の気候変動問題にも貢献する有益な情報を含むものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 炭酸塩の安定同位体レーザー吸収分光法の開拓2021

    • 著者名/発表者名
      坂井三郎
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 2 ページ: 52-56

    • NAID

      40022497821

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influences of temperature and the meteoric water δ18O value on a stalagmite record in the last deglacial to middle Holocene period from southwestern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kato, Shota Amekawa, Masako Hori, Chaun-Chou Shen, Yoshihiro Kuwahara, Ryoko Senda, Akihiro Kano
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 253 ページ: 106746-106746

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2020.106746

    • 関連する報告書
      2020 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] 北大西洋亜極域の鮮新統上部―更新統下部の珪藻:2. <i>Eupyxidicula atlantica</i> sp. nov.2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T. & Ohno, M.
    • 雑誌名

      Diatom

      巻: 36 号: 0 ページ: 35-45

    • DOI

      10.11464/diatom.36.35

    • NAID

      130007957010

    • ISSN
      0911-9310, 2186-8565
    • 年月日
      2020-12-25
    • 関連する報告書
      2020 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] Latest Pliocene Northern Hemisphere glaciation amplified by intensified Atlantic meridional overturning circulation2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Yamanaka, T., Hikasa, Y., Sato, M., Kuwahara, Y. & Ohno, M.
    • 雑誌名

      Communications Earth & Environment

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s43247-020-00023-4

    • 関連する報告書
      2020 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] 北大西洋亜寒帯域の上部鮮新統―下部更新統堆積物の珪藻:1. <i>Thalassiothrix antarctica</i>2019

    • 著者名/発表者名
      林 辰弥、大野 正夫
    • 雑誌名

      Diatom

      巻: 35 号: 0 ページ: 18-27

    • DOI

      10.11464/diatom.35.18

    • NAID

      130007772850

    • ISSN
      0911-9310, 2186-8565
    • 年月日
      2019-12-25
    • 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] Rapid and Precise Analysis of Carbon Dioxide Clumped Isotopic Composition by Tunable Infrared Laser Differential Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhennan、Nelson David D.、Dettman David L.、McManus J. Barry、Quade Jay、Huntington Katharine W.、Schauer Andrew J.、Sakai Saburo
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 2 ページ: 2034-2042

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b04466

    • 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, S., Yang, D., Yasuda, T., Akiyama, K., Kuga, T., Kano, A., Shiraishi, F., Amekawa, S., Ohtsuka, S., Nakaguchi, K. & Yamaguchi, S.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 2702-2707

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mineral nitrogen isotope signature in clay minerals formed under high ammonium environment conditions in sediment associated with ammonium-rich sediment-hosted hydrothermal system2018

    • 著者名/発表者名
      Jo, Jaeguk; Yamanaka, Toshiro; Kashimura, Tomoki; Okunishi, Yusuke; Kuwahara, Yoshihiro; Kadota, Isao; Miyoshi, Youko; Ishibashi, Jun-Ichiro; Chiba, Hitoshi
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 52 号: 4 ページ: 317-333

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0518

    • NAID

      130007431360

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 年月日
      2018-07-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The turnover of continental planktonic diatoms near the middle/late Miocene boundary and their Cenozoic evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Krebs, W.N., Saito-Kato, M. & Tanimura, Y.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 13 号: 6 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0198003

    • 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] Detailed observation of <i>Actinocyclus krebsii</i> sp. nov. from a lower to middle Miocene lacustrine diatomite, Nagasaki, western Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T.
    • 雑誌名

      Diatom

      巻: 34 号: 0 ページ: 57-67

    • DOI

      10.11464/diatom.34.57

    • NAID

      130007599972

    • ISSN
      0911-9310, 2186-8565
    • 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
  • [学会発表] Calibrating the Carbonate Clumped Isotope Thermometer from 7 to 70 °C by Automated Laser Spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Nitzan, Y., Wang, Z., Dettman, D.L., Quade, J., Huntington, K.W., Schauer, A.J., Nelson, D., McManus, J.B., Sakai, S.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting, San Francsisco
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MIS G4-G3退氷期の大西洋子午面循環の発達2019

    • 著者名/発表者名
      林辰弥, 山中寿朗, 日笠友暉, 佐藤雅彦, 桑原義博, 大野正夫
    • 学会等名
      第5回地球環境史学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] U1314の岩石磁気・鉱物・珪藻分析結果(AMOCとiNHGの関係)2019

    • 著者名/発表者名
      林辰弥
    • 学会等名
      U1314研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geomagnetic Excursions between 2.1 and 2.9 Ma at IODP Site U1314 in the North Atlantic2019

    • 著者名/発表者名
      Masao Ohno, Tatsuya Hayashi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北半球大陸氷床の発達と海洋循環の関係2019

    • 著者名/発表者名
      林辰弥,佐藤雅彦,桑原義博,上原亮,大野正夫
    • 学会等名
      MRC研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MIS 95 以前の氷期-間氷期サイクル2018

    • 著者名/発表者名
      林辰弥,佐藤雅彦,桑原義博,上原亮,槙尾雅人,大野正夫
    • 学会等名
      地球環境史学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ネパールヒマラヤ・カトマンズ盆地堆積物の粘土鉱物分析によるインドモンスーン変動の復元2018

    • 著者名/発表者名
      丁斐,桑原義博,酒井治孝,林辰弥,藤井理恵,槙尾雅人
    • 学会等名
      2018年度第62回日本粘土学会粘土科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガーダードリフト堆積物から復元した後期鮮新世-前期更新世の北大西洋 表層海水温変動2018

    • 著者名/発表者名
      日笠友暉,山中寿朗,千葉仁,林辰弥,大野正夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 北大西洋深層水は北半球氷床化に関与したのか?2018

    • 著者名/発表者名
      林辰弥,大野正夫,佐藤雅彦,日笠友暉,山中寿朗,槙尾雅人,桑原義博
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] <研究成果> 氷期-間氷期サイクルの誕生と初期進化:北大西洋深層水の役割に関する新仮説の検証

    • URL

      https://isgs.kyushu-u.ac.jp/research_topics/view.php?page=0&searchText=&researchId=24

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] ガス分析用前処理装置2021

    • 発明者名
      坂井三郎
    • 権利者名
      坂井三郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] Processing apparatus for gas analyses2020

    • 発明者名
      Saburo Sakai
    • 権利者名
      Saburo Sakai
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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