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熱帯太平洋における東西非対称性の発達過程と全球寒冷化の関係解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K12344
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関金沢大学

研究代表者

佐川 拓也  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (40448395)

研究分担者 久保田 好美  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード中央熱帯太平洋 / 表層水温 / 氷期ー間氷期サイクル / 堆積年代 / 酸素同位体 / 熱帯太平洋 / 鮮新世 / 浮遊性有孔虫
研究開始時の研究の概要

現在の熱帯太平洋域表層水温の特徴である西高東低パターンは、約500-300万年前の鮮新世には存在しなかった可能性が先行研究によって指摘されている。過去の高水温海域がどこに存在したのかは、全球気候に影響を及ぼす大気循環を理解する上でも欠かせない。これまで報告の少ない中央部の水温変動を復元することで熱帯太平洋全域の水温パターンの時系列変化を描き、鮮新世以降の全球寒冷化と熱帯太平洋水温構造変化との関係を明らかにする。

研究実績の概要

熱帯中央太平洋マニヒキ海台で採取されたPC5コアについて、初年度に酸素同位体層序構築を行いコア最下部が約220万年前まで到達していることが明らかになっている。平均堆積速度は0.8cm/千年であった。
2年度目には、酸素同位体のために拾い出した浮遊性有孔虫Globigerinoides ruberの残り試料を用いてMg/Ca分析を行い、海洋表層水温(Sea surface temperature: SST)の復元を行った。酸素同位体において10万年の氷期ー間氷期サイクルが確認できた過去60万年間に関してはSST変動にも明瞭な10万年周期変動が見られ、その振幅は1-2.5℃程度であった。一方、60万年以上前の時代については、一つ一つの氷期ー間氷期サイクルの認定は容易ではないが、いくつかの間氷期に対応した高水温のピークが確認された。また、それらの間氷期は全球的に温暖であったと知られる間氷期に対応しており、中央太平洋域が全球気候変動と連動していたことが明らかになってきた。
SSTの長期トレンドは180万年前頃を境に1℃程度上昇し、その後60万年前頃に1℃程度低下していた。このトレンドの変化は氷期ー間氷期の振幅の変化を反映しているものと考えられる。つまり、60万年前以降、氷期ー間氷期サイクルの振幅と周期は拡大し、特に氷床が発達した氷期が長くなったことで、平均的なSSTが低下した。この傾向は全球平均表層温度のトレンドにも顕著に現れている。
また、鉛直水温復元のために亜表層に生息する浮遊性有孔虫の拾い出しを進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通りに過去220万年間のSST変動復元を行うことができた。

今後の研究の推進方策

これまでに、堆積年代モデルの構築、SST変動の復元を行ってきた。
今後は、亜表層の水深帯に生息する浮遊性有孔虫Pulleniatina obliquiloculataなどのMg/Ca分析を行うことで、中央熱帯太平洋における鉛直水温構造の復元を行い、東西熱帯太平洋域のデータと比較を行うことで、東西非対称性の発達過程を明らかにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Determination of whole-rock trace-element compositions of siliceous rocks using MgO-diluted fused glass and LA–ICP–MS2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Akihiro、Sagawa Takuya、Okino Kyoko、Morishita Tomoaki
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 56 号: 6 ページ: 231-239

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ22020

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orbital-scale thermocline temperature variability in the western equatorial Pacific during the last 370 kyr2022

    • 著者名/発表者名
      Sagawa Takuya、Okamura Kei、Murayama Masafumi
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      巻: 608 ページ: 111285-111285

    • DOI

      10.1016/j.palaeo.2022.111285

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Determination of I/Ca and Other Elemental Ratios in Foraminifera: Comparing Results From Acidic and Basic Solutions2022

    • 著者名/発表者名
      Zhou Xiaoli、Hess Anya V.、Bu Kaixuan、Sagawa Takuya、Rosenthal Yair
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 23 号: 11

    • DOI

      10.1029/2022gc010660

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Understanding the Role of Biogenic Magnetite in Geomagnetic Paleointensity Recording: Insights From Ontong Java Plateau Sediments2022

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaxi、Yamazaki Toshitsugu、Usui Yoichi、Sagawa Takuya、Kubota Yoshimi、Kuroda Junichiro
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 127 号: 6

    • DOI

      10.1029/2022jb024387

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Validation of Trace Element Analysis of Geological Materials by Single-Pulse Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)2022

    • 著者名/発表者名
      Sagawa Takuya、Tamura Akihiro、Okino Kyoko、Morishita Tomoaki
    • 雑誌名

      Analytical Letters

      巻: 55 号: 18 ページ: 2886-2896

    • DOI

      10.1080/00032719.2022.2077356

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 熱帯太平洋における過去220万年間の鉛直水温構造変化2023

    • 著者名/発表者名
      佐川拓也、浦上美沙樹、久保田好美、ローゼンタール ヤイール
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 中央熱帯太平洋における過去220万年間にわたる鉛直水温構造の変化2023

    • 著者名/発表者名
      佐川拓也、浦上美沙樹、久保田好美
    • 学会等名
      日本地球化学会2023年年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 浮遊性有孔虫Pulleniatina属巻方向変化の層序対比ツールとしての再検討2022

    • 著者名/発表者名
      佐川拓也・浦上美沙樹・河潟俊吾・久保田好美
    • 学会等名
      第8回地球環境史学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Possibility of the stable carbon isotope stratigraphy of planktonic foraminifera: case study of a sediment core at the Manihiki Plateau in the central Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      浦上美沙樹・佐川拓也・久保田好美
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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