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年縞から探る温室期の急激な気候変化:温暖化による気候モードジャンプの可能性

研究課題

研究課題/領域番号 19H04256
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
研究機関高知大学

研究代表者

長谷川 精  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 講師 (80551605)

研究分担者 石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
山本 正伸  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (60332475)
太田 亨  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (40409610)
勝田 長貴  岐阜大学, 教育学部, 准教授 (70377985)
村山 雅史  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (50261350)
山田 圭太郎  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構(BKC), 助教 (30815494)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード白亜紀 / 温室期 / 年縞 / アジア内陸 / 蒸発/降水量変動 / 太陽活動 / 千年スケール / 気候安定性 / 急激な気候変化 / 湖成層 / 地球温暖化 / 陸域気候 / 気候変動
研究開始時の研究の概要

本研究では,白亜紀「温室期」の気候変動を数年~数十年の時間スケールで詳細に復元し,極端な温暖化が進行した後の気候安定性を考察する。代表者らの研究により,現在よりもCO2濃度が高く,極域氷床の存在しない白亜紀「温室期」にも,「氷期」に類似した急激な気候変化が起こっていたことが明らかになった。そこで本研究では,モンゴルの年縞湖成層を対象に独自の超高時間分解能な解析を行い,白亜紀「温室期」にアジア中緯度域の気温と降水量がどのような振幅・移行期間・周期性で変動したのかを調べ,その変動要因を検証する。そして,氷床の存在しない「温室期」モードにおける急激な気候変化の実態や,発生メカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

モンゴルの白亜系年縞湖成層を対象に超高時間分解能な解析(季節レベル~数十年解像度)を行い,約1億年前の気候変動を詳細に解読した。年縞ラミナを対象に蛍光顕微鏡解析と微小領域同位体比分析を行った結果,太陽活動(11年周期や125年周期)を反映した夏季藻類生産量と降水量の変動が明らかになった。またXRFコアスキャナーを用いて約35万年区間を解析した結果,蒸発/降水量変動の指標であるCa/Tiが,千年スケールおよび地球軌道要素変動で大きく振幅変調したことが明らかになった。この千年スケール変動は高緯度深層水の沈み込み強弱を伴っていた可能性が示唆され,「温室期」の気候安定性を理解する上でも重要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の人為起源CO2の排出により,200年後には大気CO2濃度が1000 ppmに達する可能性があり,地球の気候は人類が未体験のモード「温室期(Hothouse)」に入りつつあることが危惧されている。大気CO2濃度が1000ppmを超えていたのは約1億年前の白亜紀のレベルに相当する。本研究では,白亜紀「温室期」の気候変動を,数年~数十年解像度の人間生活に関わる時間スケールで詳細に復元し,極端な温暖化が進行した後の気候安定性の解明を試みた。その結果,当時のアジア内陸域は約千年毎に干ばつイベントが発生するような,千年スケールで急激な気候変化が発生する「不安定」な気候モードだった可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] モンゴル科学アカデミー古生物研究所(モンゴル)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノーバー大学(ドイツ)

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      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] モンゴル科学アカデミー古生物研究所(モンゴル)

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      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノーバー大学(ドイツ)

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      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] モンゴル科学アカデミー古生物研究所(モンゴル)

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  • [国際共同研究] ハノーファー大学(ドイツ)

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      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Syngenetic rapid growth of ellipsoidal silica concretions with bitumen cores2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Hidekazu、Kuma Ryusei、Hasegawa Hitoshi、Katsuta Nagayoshi、Sirono Sin-iti、Minami Masayo、Nishimoto Shoji、Takagi Natsuko、Kadowaki Seiji、Metcalfe Richard
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 4230-4230

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83651-w

    • 関連する報告書
      2021 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] Extraction method for fossil pollen grains using a cell sorter suitable for routine 14C dating2021

    • 著者名/発表者名
      Keitaro YAMADA, Takayuki OMORI, Ikuko KITABA, Tatsuo HORI, Takeshi NAKAGAWA
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 272 ページ: 107236-107236

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2021.107236

    • 関連する報告書
      2021 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] Relationship between tectonism and desertification inferred from provenance and lithofacies changes in the Cenozoic terrestrial sequence of the southwestern Tarim Basin2021

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Aki、Tada Ryuji、Yoshida Tomohiro、Hasegawa Hitoshi、Sugiura Naomi、Karasuda Akinori、Wang Ke、Zheng Hongbo
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00427-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sedimentary rhythm of Mn-carbonate laminae induced by East Asian summer monsoon variability and human activity in Lake Ohnuma, southwest Hokkaido, northern Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuta Nagayoshi、Naito Sayuri、Ikeda Hisashi、Tanaka Kuniaki、Murakami Takuma、Ochiai Shinya、Miyata Yoshiki、Shimizu Mayuko、Hayano Asuka、Fukui Konami、Hasegawa Hitoshi、Nagao Seiya、Nakagawa Mayuko、Nagashima Kana、Niwa Masakazu、Murayama Masafumi、Kagawa Masako、Kawakami Shin-ichi
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 248 ページ: 106576-106576

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2020.106576

    • 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] Inorganic and organic chemical characteristics and sources of suspended particulate matters in Ulaanbaatar, Mongolia2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Koshi、Suzuki Yuta、Oyunjargal Gochoobazar、Fukuda Hiroyuki、Oidov Munkhtsetseg、Hasegawa Hitoshi
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 54 号: 4 ページ: 267-276

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0579

    • NAID

      130007891332

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of aeolian dust emitted from the Tarim Basin based on the ESR signal intensity and crystallinity index of quartz: the recycling system of fine detrital material within the basin2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Isozaki, Ryuji Tada, Youbin Sun, Hongbo Zheng, Shin Toyoda, Naomi Sugiura, Akinori Karasuda and Hitoshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Geological Magazine

      巻: 157 号: 5 ページ: 707-718

    • DOI

      10.1017/s0016756820000242

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 漸新統芦屋層群に見られるハンモック状斜交層理砂岩の堆積相・粒径・波長の関係と,白亜系銚子層群,中新統三崎層群との比較2020

    • 著者名/発表者名
      隈隆成,長谷川精,坂井卓
    • 雑誌名

      名古屋大学博物館報告

      巻: 35 ページ: 1-12

    • NAID

      120006824870

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biogenically induced bedded chert formation in the alkaline palaeo-lake of the Green River Formation2019

    • 著者名/発表者名
      Kuma Ryusei、Hasegawa Hitoshi、Yamamoto Koshi、Yoshida Hidekazu、Whiteside Jessica H.、Katsuta Nagayoshi、Ikeda Masayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 16448-16448

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52862-7

    • 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] Siberian Permafrost Thawing Accelerated at the B?lling/Aller?d and Preboreal Warm Periods During the Last Deglaciation2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuta Nagayoshi、Matsumoto Genki I.、Hase Yoshitaka、Tayasu Ichiro、Haraguchi Takashi F.、Tani Eriko、Shichi Koji、Murakami Takuma、Naito Sayuri、Nakagawa Mayuko、Hasegawa Hitoshi、Kawakami Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 23 ページ: 13961-13971

    • DOI

      10.1029/2019gl084726

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 年縞湖成層から探る白亜紀中期および始新世前期“温室期”の数年~数千年スケールの気候変動2022

    • 著者名/発表者名
      長谷川精,百瀬弘基,石川航輝,隈隆成,朝日博史
    • 学会等名
      令和3年度高知大学海洋コア総合研究センター共同利用・共同研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 花粉組成変化に基づく過去4万年間のモンゴル~シベリア南部の時空間的植生変遷の復元2022

    • 著者名/発表者名
      今岡良介,長谷川精,志知幸治,勝田長貴,Ichinnorov N.,村山雅史,岩井雅夫
    • 学会等名
      令和3年度高知大学海洋コア総合研究センター共同利用・共同研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マンガンクラストの縞状構造に記録される氷期-間氷期サイクルに伴う地球環境変動2022

    • 著者名/発表者名
      高馬菜々子,長谷川精,臼井朗,小田啓邦,伊藤孝,西尾嘉朗,浦本豪一郎,松崎琢也
    • 学会等名
      令和3年度高知大学海洋コア総合研究センター共同利用・共同研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Reconstruction of variations in South Pacific westerly jet path during the last glacial and calibration for the water content influence of ITRAX intensity2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hasegawa, Fuyu Nagaya, Kana Nagashima, Nagayoshi Katsuta, Masafumi Murayama, Naomi Harada
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 白亜紀湖成層コアに記録される千年周期成分の抽出:モンテカルロ法による年代不確定性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川精,朝日博史
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] モンゴル北部の湖底堆積物から復元する最終氷期以降の植生変遷2021

    • 著者名/発表者名
      今岡良介,志知幸治,長谷川精,Ichinnorov N.,勝田長貴,Davaadorj D.,村山雅史,岩井雅夫,出穂雅実
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 米国グリーンリバー湖成層に記録される始新世前期~中期(52.7~43.8 Ma)の全球気候変動を反映した陸域環境変動2021

    • 著者名/発表者名
      隈隆成,長谷川精,山本鋼志,Whiteside J.,Elson A., 吉田英一,三村耕一
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マンガンクラストの縞状構造は氷期-間氷期サイクルに起因するのか?2021

    • 著者名/発表者名
      高馬菜々子,長谷川精,臼井朗,小田啓邦,伊藤孝
    • 学会等名
      日本地質学会四国支部第21回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Millennial-scale climate instability in “hothouse” state: implication from mid-Cretaceous and Quaternary lacustrine records in Mongolia2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hasegawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstruction of variations in South Pacific westerly jet path during the last glacial2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hasegawa, Fuyu Nagaya, Kana Nagashima, Nagayoshi Katsuta, Masafumi Murayama, Naomi Harada
    • 学会等名
      JpGU-AGU2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Paleovegetation and paleoenvironmental changes in the northern Mongolia since MIS3 (preliminary results)2020

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Imaoka, Koji Shichi, Hitoshi Hasegawa, Niiden Ichinnorov, Nagayoshi Katsuta, Davaasuren Davaadorj, Masafumi Murayama, Miho Sasaoka, Masao Iwai
    • 学会等名
      JpGU-AGU2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-marine paleoclimatic response of Early-Middle Eocene “hothouse” interval evidence from a lacustrine record of the Green River Formation in Utah, USA2020

    • 著者名/発表者名
      Kuma, R., Hasegawa, H., Yamamoto, K., Ikeda, M., Yoshida, H., Katsuta, N., Whiteside, J. H.
    • 学会等名
      JpGU-AGU2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チリ沖コアから復元する最終氷期における南半球の偏西風経路変動2020

    • 著者名/発表者名
      長屋芙結,長谷川精,長島佳奈
    • 学会等名
      日本地質学会四国支部2020年愛媛大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 米国グリーンリバー層に見られる湖成チャートの堆積リズムと湖生物生産との関係性2019

    • 著者名/発表者名
      隈隆成,長谷川精,山本鋼志,吉田英一,池田昌之,勝田長貴,Whiteside J.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モンゴル南西部オログ湖堆積物から復元される最終氷期~完新世の古環境変動とホモ・サピエンス定着との関係性2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川精,野間七瀬,勝田長貴,村山雅史,田村亨,出穂雅実,イチノロフN.,ダワドルジD.,長谷部徳子,笹岡美穂,岩井雅夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Paleoenvironmental reconstruction of southwestern Mongolia during MIS 3: new evidence from lake sediment2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, H., Noma, N., Katsuta, N., Murayama, M., Tamura, T., Izuho, M., Ichinnorov, N., Davaadorj, D., Sasaoka, M., Hasebe, N., Iwai, M.
    • 学会等名
      INQUA2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アメリカ湖水環境における生物起源チャート層の成因と堆積リズム2019

    • 著者名/発表者名
      隈隆成,長谷川精,山本鋼志,吉田英一,池田昌之,勝田長貴,Whiteside J.
    • 学会等名
      日本地球化学学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モンゴルの年縞湖成層から読み解く白亜紀中期“超温室期”の十年~千年スケール気候変動と太陽活動の気候影響2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川精,勝田長貴,村木綏,安藤寿男,Ichinnorov N., Heimhofer U., 山本鋼志, 村山雅史, 太田亨, 山本正伸, 池田昌之, 多田隆治
    • 学会等名
      日本地質学会山口大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モンゴル北西部の湖底堆積物から復元する過去2500年間の古環境変動と植生変遷2019

    • 著者名/発表者名
      今岡良介,志知幸治,長谷川精,勝田長貴,Ichinnorov N., 笹岡美穂,岩井雅夫
    • 学会等名
      日本花粉学会高知大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Non-marine paleoclimatic response of Early-Middle Eocene “hothouse” interval evidence from a lacustrine record of the Green River Formation in Utah, USA2019

    • 著者名/発表者名
      Kuma, R., Hasegawa, H., Yamamoto, K., Ikeda, M., Yoshida, H., Katsuta, N., Whiteside, J. H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モンゴルの年縞湖成層から復元する白亜紀中期におけるアジア内陸のオービタル~千年スケールの気候変動2019

    • 著者名/発表者名
      石川航輝,長谷川精,Ichinnorov N.
    • 学会等名
      日本地質学会四国支部香川大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モンゴル北西部の湖底堆積物から復元する過去2500年間の古環境変動と植生変遷2019

    • 著者名/発表者名
      今岡良介,志知幸治,長谷川精,Ichinnorov N., G. Tsolmon, 勝田長貴,笹岡美穂,村山雅史,岩井雅夫
    • 学会等名
      日本地質学会四国支部香川大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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