研究課題
基盤研究(A)
本研究では、地球惑星科学の重要な問いの一つである気候と表層地形の変化の定量的な関係をできるだけ明らかにしようとするものである。地表の風化侵食がこれにあたるが、数年から十年といった短期間のみならず数十年から千年もしくはそれ以上の時間スケールといった長期的な影響評価についての定量的な理解が重要であり、陸域から海洋への物質循環の制御要因の環境影響の評価を理解する必要がある。世界でも限定的な研究機関でしか行われていない宇宙線生成核種などの地球化学分析を組み合わせた特徴的な研究を展開することで、気候と風化侵食の関係を明らかにし、地球科学に求められている物質循環素過程についての知見を深める。
宇宙線と大気の相互作用によって生成された宇宙線生成核種であるベリリウム-10と、岩石中に存在するベリリウムー9を使って、陸域から海洋への物質の移動について定量的な理解を促進する研究を行った。特に海洋中の自生鉱物相に含有されているベリリウムの同位体を使った復元は世界でも例が少なく、分析手法の開発から行う必要があったが、本研究においてそれを実施し、侵食に伴う海洋への物質の移動について定量的に見積もることができた。特に南極周辺の湖沼堆積物や海洋堆積物を用いた分析は、これまで限られた報告しかなく、本研究で多くの知見が得られたことは今後の氷床変動を理解する上で重要な知見となる。
地球表層環境は、火山などを通じた大気中の二酸化炭素濃度の供給とそれ除去する作用のバランスによってマイルドになっており、地球温暖化対策を考える上でも重要なプロセスである。大気からの隔離に重要な要因が陸上から海洋への物質の移動であり、降水によって陸域が侵食されることで供給される物質が重要な役割を持っている。本研究では特にベリリウム同位体に着目し、実験方法の確立から応用まで展開した。その結果、さまざまな気候変動と侵食の関係を理解することができた。特に南極氷床の変動についての多くの知見は、世界的にもこの分野をリードする成果となり、氷床の安定性を議論するための重要な情報を提供することができた。
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