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バイオマーカーと宇宙線生成核種から解き明かす温暖期の急激な気候寒冷化のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21J00133
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関弘前大学 (2022)
国立極地研究所 (2021)

研究代表者

梶田 展人  弘前大学, 理工学研究科, 助教

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード下総層群 / 上総層群 / 古環境 / 間氷期 / 地磁気逆転 / 更新世 / 気候変動
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、将来の気候変動予測に役立てるために、過去の間氷期に発生した急激な寒冷化イベントの原因を明らかにすることである。特に、地磁気が弱化する時に、宇宙線入射量が増加することに起因して寒冷化が発生するという「スベンスマルク効果」に注目し、地磁気が弱まる地磁気逆転が発生した時代の気候変動を解析する。
過去の間氷期に形成された海成層である、下総・上総層群を研究対象とし、バイオマーカーを分析することで、気候変動について詳細に復元する。同時に、宇宙線生成核種の濃度と古地磁気強度の分析を行うことで、銀河宇宙線入射量の変動を復元する。

研究実績の概要

本研究の目的は、将来の気候変動予測に役立てるために、過去の間氷期に発生した急激な寒冷化イベントの原因を明らかにすることである。地磁気が弱化する際に宇宙線入射量が増加する現象に起因する環境変動や生態系変動に注目し、地磁気が大きく弱まった過去の地磁気逆転期の気候変動を解析する。具体的には、過去の間氷期に形成された海成層である、下総・上総層群を研究対象とし、バイオマーカーを分析することで、古気候変動を詳細に復元する。同時に、宇宙線生成核種の濃度と古地磁気強度の分析を行うことで、銀河宇宙線入射量の変動を復元する。
2022年度は、主に3つの研究を行った。
①海洋酸素同位体比ステージ31に相当する、上総層群大田代層の試料に対して宇宙線生成核種(10Be)の分析を行った。その結果、地磁気逆転前後に地磁気強度が弱まった傾向が確認された。同層準では、バイオマーカーに基づく古気候復元記録を出版済み(Kajita et al., 2021 Communications Earth and Environment)であるが、さらに時間分解能の高い記録を作成するべく、追加の試料採取を行った。
②海洋酸素同位体比ステージ19に相当する、上総層群国本層(千葉複合セクション)バイオマーカー解析を行い、結果に関する論文を執筆した。
③昨年度に投稿済みであった、海洋酸素同位体比ステージ5, 7, 9, 11に相当する下総層群のバイオマーカー古環境復元の研究について、査読対応を行い、Progress in Earth and Planetary Science誌に掲載された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Climatic change around the 4.2ka event in coastal areas of the East China Sea and its potential influence on prehistoric Japanese people2023

    • 著者名/発表者名
      Kajita Hiroto、Isaji Yuta、Kato Rintaro、Nishikura Yoko、Murayama Masafumi、Ohkouchi Naohiko、Yang Shouye、Zheng Hongbo、Wang Ke、Nakanishi Toshimichi、Sasaki Takenori、Maeda Ayumi、Suzuki Atsushi、Yamanaka Toshiro、Kawahata Hodaka
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      巻: 609 ページ: 111310-111310

    • DOI

      10.1016/j.palaeo.2022.111310

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-chain alkenones in the Shimosa Group reveal palaeotemperatures of the Pleistocene interglacial Palaeo-Tokyo Bays2022

    • 著者名/発表者名
      Kajita Hiroto、Nakazawa Tsutomu、Utsunomiya Masayuki、Ohkouchi Naohiko、Sato Miyako、Harada Naomi、Kawahata Hodaka
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00499-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biomarkers in the rock outcrop of the Kazusa Group reveal palaeoenvironments of the Kuroshio region2021

    • 著者名/発表者名
      Kajita H., Maeda A., Utsunomiya M., Yoshimura T., Ohkouchi N., Suzuki A., Kawahata H.
    • 雑誌名

      Communications Earth&Environment

      巻: 2 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s43247-021-00154-2

    • 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
  • [学会発表] 千葉複合セクションのn-アルカン分析による海洋酸素同位体ステージ19の陸上気候・植生変動復元2022

    • 著者名/発表者名
      梶田展人, 関宰, 山本正伸, 大河内直彦, 岡田誠, 羽田裕貴, 菅沼悠介
    • 学会等名
      地球化学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Climatic changes around 4,200 years BP in western Japan and eastern China: Potential influence on the introduction of paddy rice cultivation to Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Kajita, Yuta Isaji, Rintaro Kato, Yoko Nishikura, Masafumi Murayama, Naohiko Ohkouchi, Yang Shouye, Zheng Hongbo, Wang Ke, Toshimichi Nakanishi, Takenori Sasaki, Ayumi Maeda, Atsushi Suzuki, Hodaka Kawahata
    • 学会等名
      JPGU Annual Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 下総層群に含まれるアルケノンを用いた古東京湾の古水温復元2021

    • 著者名/発表者名
      梶田展人, 中澤努, 大河内直彦, 佐藤都, 原田尚美, 川幡穂高
    • 学会等名
      2021年度地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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