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海洋酸性化の評価に関連したサンゴ骨格のホウ素同位体比分析(海洋pH変動解析)

公募研究

研究領域サンゴ礁学-複合ストレス下の生態系と人の共生・共存未来戦略-
研究課題/領域番号 21121502
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関琉球大学

研究代表者

新城 竜一  琉球大学, 理学部, 教授 (30244289)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード海洋酸性化 / サンゴ / ホウ素同位体比 / 地球環境
研究概要

本研究では,近年の人為的な大気中二酸化炭素濃度の上昇に伴って,海洋へ吸収された炭酸イオン濃度の上昇により懸念される「海洋酸性化」の影響を評価することを目的とした。具体的には,太平洋北半球のグアム島沖のサンゴの骨格に記録されている「サンゴ年輪」のホウ素同位体比の分析から過去約200年間の海洋のpHの変動の様子を読み解くことを目指した。
海水中には,B(OH)3とB(OH)4-の2種のホウ素溶存種があり,それぞれの溶存種はpHの変化にあわせて同位体比が変化し,特にpHが7.5~9.5の範囲で変化程度が大きいことが知られている。サンゴ骨格にはB(OH)4-のみが取り込まれることから,その同位体比組成から骨格形成時の周辺海水のpHを推定することができる。
本研究期間では,グアム島沖のサンゴ骨格柱状コア試料を用いて、1940年~1999年までの1年分毎の試料のホウ素同位体比を測定し、過去60年間の同海域の表層海水のpH変動の復元を試みた。本コア試料は1787年~1999年までの記録を保持していると考えられるが,1940年以前の部分については,現在5年毎でのサンプリングを終了し,分析を行っている途中である。
約20mgの試料を酸分解し,この一部を本研究で開発したマイクロ昇華法を用いてホウ素の分離を行った。測定には台湾・成功大学のマルチコレクター型誘導結合プラズマ質量分析計(MC-ICP-MS)を使用した。分析精度はサンゴ骨格標準試料ICp-1の再現性でみると±0.25‰(2σ,n=20であり、pH値に換算すると約±0.03に相当する。
復元されたpHは0.25の変動幅を持ち、不規則な変動パターンを示す。この変動幅はグレートバリアリーフのサンゴ骨格から報告されているホウ素同位体データと比べると約半分である。グアムのホウ素同位体比(δ11B)の変動は,Pacific Decadal Oscillation(PDO)やWestern Pacific index(WP)との強い相関は認められず,この点もグレートバリアリーフのパターンと異なっている。グアムのδ11Bから,本地域では1940年~1999年にかけて約0.4‰の減少(pHで0.05の減少)が推定される。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Hafnium isotope variations in Bure volcanic rocks from the northwestern Ethiopian volcanic province : a new insight formantle source diversity2010

    • 著者名/発表者名
      Meshesha, D.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 105 ページ: 101-111

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved method for Hf separation from silicate rocks for isotopic analysis using Ln-spec resin column2010

    • 著者名/発表者名
      Shinjo, R.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 105 ページ: 297-302

    • NAID

      10027418664

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neotectonic stress field and deformation pattern within the Zagros and its adjoining area : An approach from finite element modeling2010

    • 著者名/発表者名
      Islam, M.S.
    • 雑誌名

      Journal of Geology and Mining Research

      巻: 2 ページ: 170-182

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Submarine active normal faults completely crossing the southwest Ryukyu Arc2009

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, T.
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 466 ページ: 289-299

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of stress distributions and displacements around an entry roadway with igneous intrusion and potential sources of seamgas emission of the Barapukuria coal mine, NW Bangladesh2009

    • 著者名/発表者名
      Islam, M.R.
    • 雑誌名

      International Journal of Coal Geology

      巻: 78 ページ: 249-262

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mining-induced fault reactivation associated with the main Conveyor Belt Roadway and safety of the Barapukuria Coal Mine in Bangladesh : constraints from BEM simulations2009

    • 著者名/発表者名
      Islam, M.R.
    • 雑誌名

      International Journal of Coal Geology

      巻: 79 ページ: 115-130

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A northwest tropical Pacific coral records seawater pH for the last 60 years2011

    • 著者名/発表者名
      Shinjo, R.
    • 学会等名
      Pre-Workshop Event of IPCC Workshopon Impacts of Ocean Acidification on Marine Biology and Ecosystems
    • 発表場所
      沖縄(万国津梁館)
    • 年月日
      2011-01-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] サンゴ骨格年輪のホウ素同位体比を用いた北西太平洋の表層海水pH復元2010

    • 著者名/発表者名
      新城竜一
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 発表場所
      筑波(つくばカピオ)
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Boron isotope variability in an annually-banded coral skeleton from the northwest tropical Pacific Ocean2010

    • 著者名/発表者名
      Shinio, R.
    • 学会等名
      IGBP/PAGES 1st Asian 2K Workshop
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Magmatic geochemistry and geotectonic configuration of the southern Okinawa Trough and the northern Taiwan volcanic zone2009

    • 著者名/発表者名
      Shinjo, R.S
    • 学会等名
      Goldschmidt 2009
    • 発表場所
      Davos(スイス)
    • 年月日
      2009-06-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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