グリーンランド氷床コアに含まれる水溶性エアロゾルを用いた人為的気温変動の解読

• 研究課題/領域番号: 26257201
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 飯塚 芳徳 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (40370043)
• 研究分担者: 植村 立 琉球大学, 理学部, 准教授 (00580143) ; 本山 秀明 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (20210099) ; 関 宰 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (30374648) ; 的場 澄人 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (30391163)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2018年度)
• 配分額: 39,520千円 (直接経費: 30,400千円、間接経費: 9,120千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2015年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: アイスコア / グリーンランド / エアロゾル / 気温 / 人為起源物質 / 積雪の圧密氷化 / 古環境復元 / 環境分析 / 環境変動 / 極地 / 地球化学 / ドーム / 掘削 / 涵養量 / 古環境

研究成果の概要

グリーンランド内陸の寒冷な地域を選定し、深さ100mの氷コアを掘削した。掘削した新しいアイスコアを用いて、エアロゾルの組成分析、同位体比などこれまでアイスコアでは行われてこなかった水溶性エアロゾルに関する新しい環境指標を抽出し、新しい環境指標を含むアイスコアの総合的な分析から人為起源水溶性エアロゾルの変遷を再評価した。その結果、過去60年間の硫酸イオンや硝酸イオンフラックスを復元し、人為起源排出量と対比したところ、アイスコア中の硝酸フラックスは21世紀以降、下げ止まりをしていることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エアロゾルの寒冷化メカニズムを評価する一つの有力な取り組みとして、近年の人為起源水溶性エアロゾルの変遷を解読し、 過去から現在のエアロゾル変遷と気温変動の関係をふまえて将来予測をしていく方法がある。北極グリーンランド氷床コアは産業革命を起こした欧州や北米に近く、低温のためエアロゾルが良く保存されており、人為起源エアロゾルの変遷を評価するにあたり、最適の古環境媒体である。本研究は21世紀に入ってからの欧州や北米の硝酸エアロゾルの排出抑制よりも実際に大気中に存在している硝酸エアロゾルは高い値を維持していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A 60-year record of atmospheric aerosol depositions preserved in a high-accumulation dome ice core, southeast Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Iizuka, Y., R. Uemura, K. Fujita, S. Hattori, O. Seki, C. Miyamoto, T. Suzuki, N. Yoshida, H. Motoyama and Sumito Matoba
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research:Atmosphere 巻: 123 号: 1 ページ: 574-589
  • DOI: 10.1002/2017jd026733
  • NAID: 120006486796
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-resolution 129 I bomb peak profile in an ice core from SE-Dome site, Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Bautista Angel T.、Miyake Yasuto、Matsuzaki Hiroyuki、Iizuka Yoshinori、Horiuchi Kazuho
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 184-185 ページ: 14-21
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.12.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] NHM-SMAP: spatially and temporally high-resolution nonhydrostatic atmospheric model coupled with detailed snow process model for Greenland Ice Sheet (2018)
  • 著者名/発表者名: 1.Masashi Niwano, Teruo Aoki, Akihiro Hashimoto, Sumito Matoba, Satoru Yamaguchi, Tomonori Tanikawa, Koji Fujita, Akane Tsushima, Yoshinori Iizuka, Rigen Shimada, and Masahiro Hori
  • 雑誌名: The Cryosphere 巻: 12 号: 2 ページ: 635-655
  • DOI: 10.5194/tc-12-635-2018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal-scale dating of a shallow ice core from Greenland using oxygen isotope matching between data and simulation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryoto Furukawa, Ryu Uemura, Koji Fujita, Jesper Sjolte, Kei Yoshimura, Sumito Matoba, and Yoshinori Iizuka
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 122 号: 20 ページ: 10873-10887
  • DOI: 10.1002/2017jd026716
  • NAID: 120006466468
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Numerical weather prediction system based on JMA-NHM for field observation campaigns on the Greenland ice sheet (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Hashimoto, Masashi Niwano, Teruo Aoki, Shun Tsutaki, Shin Sugiyama, Tetsuhide Yamasaki, Yoshinori Iizuka, Sumito Matoba
  • 雑誌名: ILTS 巻: 57 ページ: 91-104
  • NAID: 120006024438
• [雑誌論文] グリーンランド南東ドームにおける浅層アイスコア掘削と初期物理解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯塚芳徳，的場澄人，藤田秀二，新堀邦夫，山崎哲秀，宮本淳，堀彰，斉藤健，古川崚仁，杉山慎，青木輝夫
  • 雑誌名: 低温科学 巻: 57 ページ: 45-52
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A firn densification process in the high accumulation dome of southeastern Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Atsushi Miyamoto, Akira Hori, Sumito Matoba, Ryoto Furukawa, Takeshi Saito, Shuji Fujita, Motohiro Hirabayashi, Satoru Yamaguchi, Koji Fujita, Nozomu Takeuchi
  • 雑誌名: Arctic, Antarctic, and Alpine Research 巻: 49 ページ: 13-27
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Physicochemical properties of bottom ice from Dome Fuji, inland East Antarctica (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohno, H., Iizuka, Y., Hori, A., Miyamoto, A., Hirabayashi, M., Miyake, T., Kuramoto, T., Fujita, S., Segawa, T., Uemura, R., Sakurai, T., Suzuki, T., and Motoyama, H
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Earth Surface 巻: 121 号: 7 ページ: 1230-1250
  • DOI: 10.1002/2015jf003777
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spatial distributions of soluble salts in surface snow of East Antarctica (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Hiroshi Ohno, Ryu Uemura, Toshitaka Suzuki, Ikumi Oyabu, Yu Hoshina, Kotaro Fukui, Motohiro Hirabayashi and Hideaki Motoyama
  • 雑誌名: Tellus B 巻: 68 号: 1 ページ: 29285-29285
  • DOI: 10.3402/tellusb.v68.29285
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] グリーンランド南東ドームコアの酸素安定同位体比を用いた気温・涵養量変動の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川崚仁，飯塚芳徳，的場澄人，植村 立
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 35 ページ: 123-126
  • NAID: 130005243997
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Glaciological and meteorological observations at the SE-Dome site, southeastern Greenland Ice Sheet（グリーンランド氷床、南東ドームにおける雪氷学的・気象学的観測） (2016)
  • 著者名/発表者名: Iizuka, Y., S. Matoba, T. Yamasaki, I. Oyabu, M. Kadota and T. Aoki
  • 雑誌名: 氷河情報センター 巻: 34 号: 0 ページ: 1-10
  • DOI: 10.5331/bgr.15R03
  • NAID: 130005138046
  • ISSN: 1345-3807, 1884-8044
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seasonal variations in the major chemical species of snow at the South East Dome in Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Oyabu, I., S. Matoba, T. Yamasaki, M. Kadota and Y. Iizuka
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 10 号: 1 ページ: 36-42
  • DOI: 10.1016/j.polar.2016.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] General characteristics of a high-accumulation dome ice core, southeast Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Iizuka, S. Matoba, R. Uemura, K. Fujita, S. Fujita, S. Hattori, S. Yamaguchi, H. Ohno, A. Hori, C. Miyamoto, T. Suzuki, O. Seki, T. Ando
  • 学会等名: ISAR-5 Fifth International Symposium on Arctic Research (Tokyo, January 15-18, 2018)
  • 招待講演
• [学会発表] Fluctuations of total concentration of metals recorded in the ice core from south east dome, Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: C. Sasaki, T. Suzuki, M. Hirabayashi and Y. Iizuka
  • 学会等名: ISAR-5 Fifth International Symposium on Arctic Research (Tokyo, January 15-18, 2018)
  • 招待講演
• [学会発表] Composition of salt inclusions in the southeastern Greenland (SE-Dome) ice core analyzed by micro-Raman spectroscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, Y. Iizuka, H. Ohno, S. Sugiyama
  • 学会等名: ISAR-5 Fifth International Symposium on Arctic Research (Tokyo, January 15-18, 2018)
  • 招待講演
• [学会発表] A 60-year record of atmospheric sulfate and nitrate depositions preserved in the high-accumulation dome ice core, South East Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Koji Fujita, Shohei Hattori, Ryu Uemura, Osamu Seki, Chihiro Miyamoto, Toshitaka Suzuki, Naohiro Yoshida, Hideaki Motoyama, and Sumito Matoba
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017, Makuhari Messe, China, May 20th-25th
• [学会発表] Seasonal scale dating of a shallow ice core from Greenland using oxygen isotope matching between data and simulation (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryoto Furukawa, Ryu Uemura, Koji Fujita, Jesper Sjolte, Kei Yoshimura, Sumito Matoba, and Yoshinori Iizuka
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017, Makuhari Messe, China, May 20th-25th
• [学会発表] グリーンランド南東ドームコア中に記録された金属全濃度変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木千晶, 鈴木利孝, 平林幹啓, 飯塚芳徳
  • 学会等名: 雪氷研究大会 (9月24-27日 新潟県十日町 クロステン十日町)
• [学会発表] Greenland ice core records of biomass burning aerosol and biogenic SOA tracers over the past 65 years (2017)
  • 著者名/発表者名: Fahmida Parvin, Osamu Seki, Yoshinori Iizuka, Sumito Matoba, Ken Sawada
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017, Makuhari Messe, China, May 20th-25th
• [学会発表] A 60-year record of isotopic compositions of nitrate preserved in the high-accumulation dome ice core, South East Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: 服部 祥平、鶴田 明日香、飯塚 芳徳、植村 立、的場 澄人、吉田 尚弘
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [学会発表] A 60-Years Record of Nitrogen and Oxygen Isotopic Compositions of Nitrate in High-Accumulation Dome Ice Core Collected at South East Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: Hattori S, Tsuruta A, Iizuka Y, Uemura R, Matoba S & Yoshida N
  • 学会等名: Goldschmidt2017 (Paris, 2017.8.13-18)
  • 招待講演
• [学会発表] グリーンランド南東コアに保存された過去60年間の硝酸窒素同位体組成の変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鶴田 明日香 ,服部 祥平 ,飯塚 芳徳 ,藤田 耕史 ,植村 立 ,的場 澄人 ,吉 田 尚弘
  • 学会等名: 地球化学会 (2017年9月13-15日 東京工業大学 大岡山キャンパス)
• [学会発表] 塩微粒子のラマン分光分析による南東グリーンランドにおける過去60年間のエアロゾル組成変動の復元 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安藤 卓人，飯塚 芳徳,，大野 浩，杉山 慎
  • 学会等名: 地球化学会 (2017年9月13-15日 東京工業大学 大岡山キャンパス)
• [学会発表] グリーンランド南東ドームに保存された過去60年間の硝酸の起源及び生成過程の変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鶴田 明日香 ,服部 祥平 ,飯塚 芳徳 ,藤田 耕史 ,植村 立 ,的場 澄人 ,吉 田 尚弘
  • 学会等名: 雪氷研究大会 (9月24-27日 新潟県十日町 クロステン十日町)
• [学会発表] Evaluation of aerosol composition changes in the last 60 years around southeastern Greenland by analyzing micro-inclusions in the SE-Dome ice core using Raman spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, Y. Iizuka, H. Ohno, S. Sugiyama
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2017（New Orleans, December 11-15）
  • 招待講演
• [学会発表] Shallow ice core drillings on Greenland Ice Sheet -Recent and near future activities by Japanese glaciological research projects (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumito Matoba, Yoshinori Iizuka, Tetsuhide Yamasaki, Hideaki Motoyama, Koji Fujita, Teruo Aoki, Shin Sugiyama
  • 学会等名: The Seventh Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • 年月日: 2016-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] Evolution processes of the firn structure in polar ice sheets based on analyses of dielectric anisotropy - latest results of analyses for Greenland SE core as a central topic - (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuji Fujita, Yoshinori Iizuka, Sumito Matoba, Atsushi Miyamoto and Takeshi Saito
  • 学会等名: The Seventh Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • 年月日: 2016-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] 誘電異方性解析からみえた, 極域氷床のフィルン構造の発達過程 ～グリーンランドSEコアの最新の解析結果を中心に～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田秀二，飯塚芳徳，的場澄人，宮本淳，斎藤健
  • 学会等名: 日本雪氷学会 雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] グリーンランド南東ドームコアの酸素安定同位体比を用いた気温・涵養量変動の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川崚仁，飯塚芳徳，的場澄人，植村立
  • 学会等名: 日本雪氷学会研究大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] Past Anthropogenic Aerosols Preserved in Ice Core of South-East Dome, Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Iizuka Y, Ohno H & Matoba S
  • 学会等名: Goldschmidt
  • 発表場所: 横浜市国際会議場（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Temperature and Accumulation Rate Reconstruction from the Ice Core in South-East Dome, Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryoto Furukawa, Sumito Matoba, Ryu Uemura, Yoshinori Iizuka
  • 学会等名: Goldschmidt
  • 発表場所: 横浜市国際会議場（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Climate changes after the Little Ice Age reconstructed from shallow ice cores at Greenland Ice Sheet (2016)
  • 著者名/発表者名: Matoba, S., M. Kadota, Y. Iizuka, T. Aoki,
  • 学会等名: XVI Glaciological Symposium, Arctic and Antarctic Research Institute
  • 発表場所: St. Petersburg（ロシア）
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] グリーンランド南東ドームコアの酸素安定同位体比を用いた気温・涵養量変動の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川崚仁，飯塚芳徳，的場澄人，植村立
  • 学会等名: 日本雪氷学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-05-13
• [学会発表] Shallow ice core project on south-east dome in Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka
  • 学会等名: International Workshop on "Greenland ice sheet mass loss and its impact on global climate change"
  • 発表場所: 北海道大学 札幌市
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Shallow ice core project on south-east dome in Greenland – Drilling report and science trench of the ice core (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Sumito Matoba, Kunio Shinbori, Takeshi Saito, Ryoto Furukawa, Ikumi Oyabu, Moe Kadota, Osamu Seki, Shin Sugiyama, Atsushi Miyamoto, Tetsuhide Yamasaki, Akira Hori, Teruo Aoki, Satoru Yamaguchi, Koji Fujita, Ryu Uemura, Shuji Fujita, and Hideaki Motoyama
  • 学会等名: ILTS International Symposium on Low Temperature Science
  • 発表場所: 北海道大学、札幌市
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] Climate changes in the North Pacific region reconstructed from alpine ice cores (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumito Matoba, Akane Tsushima, Takayuki Shiraiwa, Osamu Seki, Yoshinori Iizuka, Kimitaka Kawamura,
  • 学会等名: ILTS International Symposium on Low Temperature Science
  • 発表場所: 北海道大学、札幌市
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] Ice core drilling on the South-East Dome in Greenland Ice Sheet (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Sumito Matoba, Tetsuhide Yamasaki, Ikumi Oyabu, Moe Kadota,
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所 東京都立川市
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] グリーンランド南東ドームにおける浅層掘削計画 －掘削報告と初期コア解析－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯塚芳徳，的場澄人，大藪幾美，山崎哲秀，門田萌，新堀邦夫，青木輝夫，斉藤健，宮本淳，古川崚仁，藤田秀二，堀彰，山口悟，大野浩，鈴木利孝，植村立，関宰，本山秀明
  • 学会等名: 日本雪氷学会研究大会
  • 発表場所: 信州大学 長野県松本市
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 科研費プロジェクト報告（東グリーンランド掘削） (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯塚芳徳，的場澄人，新堀邦夫
  • 学会等名: 日本雪氷学会研究大会極地雪氷分科会
  • 発表場所: 信州大学 長野県松本市
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [図書] 低温科学便覧 第6章 氷床コア (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯塚芳徳
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 丸善出版(株)