| 研究課題/領域番号 |
23K25983
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01287 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17050:地球生命科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
高橋 聡 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60615251)
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| 研究分担者 |
朝比奈 健太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (40728276)
武藤 俊 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (80849951)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2026年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2025年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | 大量絶滅 / 古生代 / 中生代 / 光合成 / 海洋無酸素 / 遠洋域深海 / 海山炭酸塩 / 嫌気性細菌 / ハロゲン元素 / 古生代ー中生代 / ハロゲン / 有機地球化学 / 古生代中生代境界 / 葉緑体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、約2.5億年前に起きた大量絶滅事件の際、古太平洋遠洋域の海洋最上部における無酸素状態が生態系の崩壊と回復の阻害につながった可能性を検証する。このために、大量絶滅期前後を記録した深海地層と海山上に堆積した炭酸塩岩層から試料を取り揃える。試料から嫌気性細菌に特徴的な有機分子化石を抽出する分析により、深海底より数千メートル上の海洋最上部における無酸素水の有無を判別する。本年度は、同様の試料から鉄の化学種分析をおこない、より定量的に海洋環境の溶存酸素・硫化水素環境の記録を評価する。明らかになった海洋表層の無酸素水の発生時期とその維持期間を、化石記録と比較して海生生物への影響を評価する。
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| 研究実績の概要 |
浅海域を記録する中国メイシャンセクション、遠洋域を記録する東北日本安家森セクションとニュージーランドワイヘケセクションのペルム紀-三畳紀境界時のサンプルを粉末化して取りそろえた。準備したサンプルをクロム酸酸化し、クロロフィル分解物からなる有機分子化石マレイミドを抽出する作業を繰り返し試みた。作業を効率化するために多機能シェイカーなどの設備備品を導入した。さらに各分子を分画するカラム分画作業を導入し、作法を繰り返すことによって最適な方法（有機溶媒、カラムの容量）を確立した。これらの手法により熟成度の低いメイシャン、ワイヘケの試料を分析するための手法はほぼ確立した。一方、熟成度の高い安家森セクションは、目的とする有機分子の検出にはより多くの岩石粉末試料を必要とすることが判明した。露頭からの再サンプリングと大容量の粉末の作成を行うことが次の年度の課題となった。
遠洋海山の地質記録をもつ宮崎の上村セクションにおいて地質調査を行い、露頭の詳細構造を記載し、分析試料を採取した。得られた試料は微化石の抽出と炭素同位体比分析用に処理が進んでいる。
前期三畳紀のスミシアン、スパシアンの遠洋域の記録をもつ有力なセクションとして、岐阜県の各務ヶ原市において露頭調査を行った。露頭の構造の精査、層序を示す柱状図の作成、化石記録の検討を進めている。また、化石の抽出作業には新しい手法である水酸化ナトリウム溶解法を導入しており、この内容に関して国内学会で発表を行っている。
前期三畳紀の遠洋域を記録する中部日本桃太郎神社セクションの分析データを解析し、鉄化学種、酸化還元微量元素、野イチゴ状黄鉄鉱の産出情況を複合し、前期三畳紀の遠洋域固有の酸化還元環境を判読する閾値を設定した。得られた結果を複合し、前期三畳紀のスミシアンースパシアン境界期の海洋無酸素とその要因を議論する論文を投稿し、査読の対応を行った。
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| 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
各時代、異なる海域の堆積岩類を取りそろえ、基礎データを得ることができた。続成条件の程度の違いによる有機地球化学研究の分析方法の最適化の課題が早期に具体的に挙げることができたので、目的とする研究手法の改善にむけて順調に情報の蓄積が進んでいる。
分析結果を取り入れた個別の研究成果が論文にまとまり、公表が間近である。さらに学会での講演の結果、年度末や来年度の招待講演の依頼が続くようになり、研究内容の注目が高まってきた。
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| 今後の研究の推進方策 |
有機地球化学分析の研究を進めるため、地質調査を行い、露頭から試料を採取することで分析に十分な量のサンプルを確保する。有機分子抽出の前処理を行う岩石粉末サンプルの量を増加させるために、ガラス器具の追加、冷却装置やカラム分画の作業環境を整える。これらの準備を整えた後、追加試料を加え、有機分子の抽出分析を進める。得られた結果からペルム紀ー三畳紀境界における海洋表層の光合成群集の変化記録を復元し、国内外の学会において発表し、議論を深める。
ペルム紀ー三畳紀の遠洋海山の記録をもつ、上村セクションの層序に沿って炭素同位体比を測定し、層序の時間軸の詳細を詰める。採取した岩石試料を酢酸を用いて溶解させ、微化石（貝殻、貝形虫、コノドント）を抽出して標本を記載する。得られた情報より、ペルム紀-三畳紀境界期における、絶滅と生き残りのパターンを明らかにし、他海域の化石記録と比較・検討を進める。
前期三畳紀-中期三畳紀の年代を示す露頭の調査を進め、化石年代、同位体層序のデータを蓄積させる。現在、愛知、岐阜、京都において野外調査の研究が進行中である。
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