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2011 年度 実績報告書

大河の時間変動と熱水生態系の進化

計画研究

研究領域海底下の大河:地球規模の海洋地殻中の移流と生物地球化学作用
研究課題/領域番号 20109004
研究機関九州大学

研究代表者

石橋 純一郎  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (20212920)

研究分担者 豊田 新  岡山理科大学, 理学部, 教授 (40207650)
中井 俊一  東京大学, 地震研究所, 教授 (50188869)
熊谷 英憲  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究主任 (10344285)
小島 茂明  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (20242175)
キーワード海洋科学 / 熱水鉱床 / 年代決定法 / 分子系統学 / 熱水域固有生物種
研究概要

平成23年度は本研究の4年目にあたる。地球化学的手法および生物学的手法による年代情報を重ね合わせる研究を実海域で行うことを目的として、沖縄トラフ熱水活動域で無人潜水艇による潜航調査航海を行い、熱水性鉱石や岩石などの地質試料の採取と熱水域固有種の成体・プランクトン幼生の分布調査および採集をおこなった。
地球化学的研究では、南部マリアナ海域から採取した試料を中心に年代測定を進めた。U/Th放射非平衡年代測定とESR年代測定の二つの手法から定性的に一致する結果が得られた。調査海域内の3つの熱水域から得られる年代は0~8000年と幅を持っており、背弧拡大中心からの距離をもとにして推定されるマグマ活動時期を反映している可能性が示唆された。またBMS掘削によって得られるコア試料の深さ方向に対する年代測定結果をもとにして鉱床成長速度の見積りが可能であることが示唆された。さらにESR年代測定の確度を向上させるために熱水域内外の放射線量データの実測を進めた。
生物学的研究では、南部マリアナ海域から採集したアルビンガイおよびプランクトンサンプルの解析を進めた。ミトコンドリアDNAの塩基配列に基づく解析から過去約50万年間の集団の縮小、拡大や分断の歴史を推定した。初めてアルビンガイの着底直前個体をDNAバーコード解析により特定し、系統地理学的解析から予想された本種の高分散能力を裏付ける結果を得た。沖縄トラフの5つの熱水域でも定量生物採集を中心とする研究を展開し、熱水噴出域生物群集の多様性が沖縄トラフ南部における硫化物鉱床の多様化と関連していることを示唆する結果を得た。またサツマハオリムシについて日本周辺と北マリアナ海域の集団の遺伝的特性を比較したところ、日本集団の遺伝的多様性が低く両者の分岐は100万年以上前である事が示された。

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

沖縄トラフ熱水域での潜航調査航海を実施し、同一熱水域からの地質試料と生物試料の並行採取を5つの熱水域で行うことができた。また試料の基本的解析および年代情報取得のための解析はおおむね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

最終年度である平成24年度は、これまでの研究を推進し得られた成果の総括と公表を進めていく。得られた年代情報の検討とその解釈を行うために、班内、班外の研究者とともに議論する場をこれまでより多く持つことを計画している。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (35件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New hydrothermal activities portrayed by novel chemosynthetic faunas discovered by seafloor reconnaissance in the Central Indian Ridge 18°-20°S2012

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., H.Watanabe, J.Miyazaki, K.Takai, S.Kawagucci, T.Noguchi, T, S.Nemoto, T.Watsuji, T.Matsuzaki, T.Shibuya, K.Okamura, M.Mochizuki, Y.Orihashi, T.Ura, A.Asada, D.Marie, M.Koonjul, M.Singh, G.Beedessee, M.Bhikajee, K.Tamaki
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e32965

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0032965

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trophic structure of hydrothermal vent communities at the Myojin Knoll and the Nikko Seamount in the northwestern Pacific : Implications for photosynthesis-derived food supply2012

    • 著者名/発表者名
      Yorisue, T., K.Inoue, H.Miyake, S.Kojima
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 7(in press)(未定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal stability of ESR signals in hydrothermal barites2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, F., S. Toyoda, D. Banerjee, J.I. Ishibashi
    • 雑誌名

      Radiation measurements

      巻: 46 ページ: 866-870

    • DOI

      DOI:10.1016/j.radmeas.2011.05.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] International study of larval dispersal and population connectivity at hydrothermal vents in the southern MarianasTrough2011

    • 著者名/発表者名
      Beaulieu, S.E., S.Mills, L.Mullineaux, F.Pradillon, H.Watanabe, S.Kojima
    • 雑誌名

      InterRidge News

      巻: 20 ページ: 50-54

  • [雑誌論文] マルチクロノロジー時代のAr-Ar年代測定法の評価法について2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤佳子・熊谷英憲・兵藤博信
    • 雑誌名

      フィッショントラックニュースレター

      巻: 46 ページ: 866-870

    • 査読あり
  • [学会発表] 沖縄トラフ熱水噴出域に分布する熱水性鉱石の多様性2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎・大城光洋・三好陽子・島田和彦・吉住亮人・金森俊太郎・浦辺徹郎・野崎達生・佐藤文寛・豊田新・西林佑真・磯部博志・横瀬久芳・佐藤暢・NT11-15航海・NT11-20航海乗船研究者
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 沖縄トラフ与論海丘・南奄西海丘から採取された硫化鉱物の鉱物学的解析2012

    • 著者名/発表者名
      大城光洋・三好陽子・島田和彦・石橋純一郎・NT11-20航海乗船研究者
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 重晶石を用いた南マリアナ海底熱水域のESR年代測定2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤文寛・豊田新・金光真弘・中井俊一・賞雅朝子・石橋純一郎
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 海底熱水性重晶石からのラドンの損失2012

    • 著者名/発表者名
      内田乃・佐藤文寛・豊田新・石橋純一郎
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 南部マリアナトラフ海域における海底熱水鉱床のウラントリウム放射非平衡年代測定2012

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子・Yu Vin Sahoo・中井俊一・石橋純一郎・豊田新・佐藤文寛
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 沖縄トラフ熱水噴出域に分布する生物群集の多様性2012

    • 著者名/発表者名
      渡部裕美・小倉知美・高橋幸愛・矢萩拓也・徐美恵・小島茂明・中村雅子・山本正浩・和辻智郎・高井研・鈴木庸平・石橋純一郎・藤倉克則・NT11-20航海乗船者一同
    • 学会等名
      ブルーアース2012
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] 放射化分析による熱水性鉱石中のレアメタル存在度の解明2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所専門研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所(熊取)
    • 年月日
      2012-02-01
  • [学会発表] 重晶石のESR測定による南マリアナ海底熱水域の年代測定2011

    • 著者名/発表者名
      金光真弘, 佐藤文寛, 豊田新, 石橋純一郎, 中井俊一, 賞雅朝子
    • 学会等名
      第28回ESR応用計測研究会・2011年度ルミネッセンス年代測定研究会
    • 発表場所
      京都大学地球熱学研究施設(別府)
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] 海底熱水性重晶石のESR測定による熱水性堆積物の形成過程2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤文寛, 豊田新, D.Banerjee, 賞雅朝子, 中井俊一, 石橋純一郎
    • 学会等名
      第28回ESR応用計測研究会・2011年度ルミネッセンス年代測定研究会
    • 発表場所
      京都大学地球熱学研究施設(別府)
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] 熱水域の生物群集進化生態研究と保全を巡る最近の展開2011

    • 著者名/発表者名
      小島茂明
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大気海洋研究所(柏)
    • 年月日
      2011-11-02
  • [学会発表] 中部沖縄トラフ海底熱水活動域の海底下で起こる熱水変質反応2011

    • 著者名/発表者名
      三好陽子・石橋純一郎・Expedition 331乗船研究者
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大気海洋研究所(柏)
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] 南部マリアナトラフ・沖縄トラフの海底熱水鉱床のU-Th放射非平衡年代2011

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子・中井俊一・豊田新・佐藤文寛・石橋純一郎
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大気海洋研究所(柏)
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] 海底熱水性重晶石を用いたESR年代測定2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤文寛・金光真弘・豊田新・内田乃・賞雅朝子・中井俊一・石橋純一郎
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大気海洋研究所(柏)
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] マリアナトラフにおけるアルビンガイの集団構造に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      日高裕華・小倉知美・渡部裕美・狩野泰則・小島茂明
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大気海洋研究所(柏)
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] In situ copper isotopic analysis of sulfide minerals in hydrothermal ore deposits and igneous rocks by femtosecond LA-MC-ICP-MS2011

    • 著者名/発表者名
      Ikehata, K.J.Ishibashi, R.Suzuki, H.Shimizu, T.Matsushima, S.Matsumoto, K.Uehira, T.Hirata
    • 学会等名
      2011 Geological Society of America Annual Meeting
    • 発表場所
      ミネアポリス(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2011-10-10
  • [学会発表] Genetic diversity and connectivity of the hydrothermal vent galatheid crab Shinkaia crosnieri in the Okinawa Trough, Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Seo, M., H.Watanabe, T.Yorisue, T.Toyohara, S.Kojima
    • 学会等名
      World Conference on Marine Biodiversity
    • 発表場所
      アバディーン(連合王国)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Population connectivity among hydrothermal vent fields in the northwestern Pacific2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, H., H.Seo, S.Kojima, K.Fujikura, T.Miwa, T.Toyohara
    • 学会等名
      World Conference on Marine Biodiversity
    • 発表場所
      アバディーン(連合王国)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] International study of larval dispersal and population connectivity at hydrothermal vents in the U.S.Marianas Trench Marine National Monument2011

    • 著者名/発表者名
      Beaulieu, S.E., S.Mills, L.Mullineaux, H.Watanabe, F.Pradillon, S.Kojima
    • 学会等名
      Oceans'11 MTS/IEEE Kona
    • 発表場所
      コナ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] インド洋熱水噴出域に生息するアルビンガイ類の分散過程の推定2011

    • 著者名/発表者名
      小倉知美・渡部裕美・Girish Beedesee・宮崎淳一・高井研・藤倉克則・瀬川進
    • 学会等名
      2011年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • 発表場所
      高知大学(高知)
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] マリアナトラフにおけるアルビンガイの集団構造に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      日高裕華・小倉知美・渡部裕美・狩野泰則・小島茂明
    • 学会等名
      2011年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • 発表場所
      高知大学(高知)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 沖縄トラフ海底の現世黒鉱鉱床に伴う熱水変質鉱物の産状と分布2011

    • 著者名/発表者名
      三好陽子・石橋純一郎・上原誠一郎・Expedition 331乗船研究者
    • 学会等名
      第55回粘土科学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 南部マリアナトラフ・沖縄トラフの海底熱水鉱床のU-Th放射非平衡年代2011

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子・Yu Vin Sahoo・中井俊一・石橋純一郎・豊田新・佐藤文寛
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] Sea-floor Base Metal Resources Forming by Hydrothermal Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      J.Ishibashi
    • 学会等名
      GDCh-Wissenschaftsforum Chemie 2011
    • 発表場所
      ブレーメン(ドイツ)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Dating of submarine hydrothermal deposits by ESR and U-series method2011

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, S., F.Sato, S.Nakai, A.Takamasa, J.Ishibashi
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2011
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2011-08-15
  • [学会発表] The alpha efficiency of ESR signals in barite2011

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, S., F.Sato, H.Nishido, J.I.Ishibashi
    • 学会等名
      13th International Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating
    • 発表場所
      トルン(ポーランド)
    • 年月日
      2011-07-10
  • [学会発表] The ESR measurements and dating of deep sea hydrothermal barite2011

    • 著者名/発表者名
      F.Sato, S.Toyoda, D.Banerjee, A.Uchida, J.Ishibashi, S.Nakai, A.Takamasa
    • 学会等名
      13th International Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating
    • 発表場所
      トルン(ポーランド)
    • 年月日
      2011-07-10
  • [学会発表] IODP海底掘削により明らかにされた沖縄トラフ伊平屋北熱水域の熱水鉱床構造2011

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎・高井研・マイク=モトル・IODP Expedition 331乗船科学研究者
    • 学会等名
      資源地質学会第61回年会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2011-06-24
  • [学会発表] 深海性化学合成群集の貝類の多様性-最近の発見2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木猛智・渡部裕美・狩野泰則・藤倉克則・小島茂明
    • 学会等名
      日本動物分類学会第47回大会
    • 発表場所
      琉球大学(西原)
    • 年月日
      2011-06-04
  • [学会発表] 海底熱水鉱床を掘削する-IODP Exp.331速報-2011

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎・高井研・マイク=モトル・Expedition 331乗船研究者
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水地帯における熱水性粘土鉱物の出現分布(IODP Exp.331)2011

    • 著者名/発表者名
      三好陽子・石橋純一郎・上原誠一郎・Expedition 331乗船研究者
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 海底熱水鉱床の年代測定:硫化鉱物におけるウラン・トリウム放射非平衡年代測定の開発2011

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子・Yu Vin Sahoo・中井俊一・石橋純一郎・豊田新・佐藤文寛
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 南部マリアナ海底熱水域の海底放射線線量2011

    • 著者名/発表者名
      豊田新・Debabrata Banerjee・佐藤文寛・熊谷英憲・渡部裕美・浅田美穂・宮崎淳一・石橋純一郎・望月伸竜・中井俊一・賞雅朝子
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 沖縄トラフ中部及び南部熱水域堆積物のルミネッセンス年代測定2011

    • 著者名/発表者名
      Debabrata Banerjee・豊田新・佐藤文寛・三好陽子・石橋純一郎・高田将志・野口拓郎・山中寿朗
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 海底熱水活動による熱水沈殿物のESR年代測定2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤文寛・豊田新・Debabrata Banerjee・内田乃・石橋純一郎・賞雅朝子・中井俊一
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] マリアナ諸島沖の化学合成生物群集に生息する貝類:多様性と生物地理2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木猛智・渡部裕美・小島茂明
    • 学会等名
      日本貝類学会平成23年度大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2011-04-16
  • [備考]

    • URL

      http://www-gbs.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~taiga/program.html

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公開日: 2013-06-26  

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