| 研究課題/領域番号 |
19H05595
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分B
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山本 正伸 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (60332475)
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| 研究分担者 |
吉森 正和 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20466874)
阿部 彩子 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30272537)
関 宰 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (30374648)
入野 智久 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (70332476)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
202,150千円 (直接経費: 155,500千円、間接経費: 46,650千円)
2023年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2022年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 83,590千円 (直接経費: 64,300千円、間接経費: 19,290千円)
2019年度: 69,420千円 (直接経費: 53,400千円、間接経費: 16,020千円)
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| キーワード | 二酸化炭素 / 温室効果 / C4植物 / 氷期間氷期変動 / 気候変動 / 海底コア / 長鎖脂肪酸 / 同位体 / CO2 / 気候 / 氷床 / CO2濃度 / 大陸氷床 / 温暖期 / 海洋循環 / プロキシ / 古気候 / 二酸化炭素濃度 / 過去600万年間 / 環境変動 / 深海掘削 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
温室効果は地球表層の温度を決める重要な要素であり，過去の大気中CO2濃度を復元することは，地球の気候の歴史を考えるうえで極めて重要であるが，80万年前以前のCO2濃度の精密復元は行われていない．本研究では，ベンガル湾の堆積物コアに含まれる長鎖脂肪酸の安定炭素同位体比を測定し，600万年前から150万年前の大気中CO2濃度を復元する．得られたデータにもとづき，鮮新世における気候感度（CO2濃度と気温の関係）を推定する．さらに，過去600万年間のCO2濃度と海洋深層水温度・気温・氷床量変動との関係から，CO2濃度変動の原因を考察し，CO2と気候の相互作用を解明する．
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| 研究実績の概要 |
温室効果は地球表層の温度を決める重要な要素である．大気中CO2濃度の連続的な測定は1957年以降であり，過去のCO2濃度を復元することは，地球の気候の歴史を考えるうえで極めて重要である．本研究では，長鎖脂肪酸炭素同位体比を用いた独自の手法により，大気中CO2濃度が過去600万年間の最高値が300 ppm前後にすぎないこと，350万年前から250万年前にわたり長期的に低下したこと，CO2濃度が190 ppm前後に低下したタイミングで40万年から4万年に変動周期が変調したことを明らかにした．CO2濃度の長期的低下は太平洋深層水の酸化の進行と同調しており大気海洋系の炭素総量が減少したことによると考えられる．270万年前以降は最近数万年間と同じ様式のCO2濃度変動が続いており，氷期に海洋成層化が強まり深海に炭素が隔離されたとする「成層化仮説」により説明できる．600万年前から330万年前のCO2濃度の40万年周期変動は，円石藻の形状やアルケノン濃度の変動と共通の特徴を持っており，海洋表層での炭酸カルシウム生産量が重要であるとする「アルカリポンプ仮説」により説明できる．本研究では過去600万年間のCO2濃度変動を連続的に始めて明らかした．とくにCO2変動の形態（周期，振幅，位相）が時代により異なることが分かったことは地球の炭素循環に関わる重大な発見である．地表の境界条件の変化が地球システム内でのCO2の挙動を変化させた可能性が想像できる．本研究で得られた過去600万年間の大気中CO2濃度記録は，従来の過去80万年間のアイスコア気泡のCO2濃度記録をはるかに超えており，過去の環境変動・気候変動の原因を考察するうえで不可欠なデータである．IPCCでの地球環境予測評価等，地球環境研究において広範囲に活用されることが予想される．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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