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2012 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, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20212920)

研究分担者 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, 技術研究副主幹 (10344285)
小島 茂明  東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (20242175)
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)
研究期間 (年度) 2008-04-01 – 2013-03-31
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
研究実績の概要

平成24年度は本研究の最終年度にあたる。南部マリアナ熱水活動域ならびに沖縄トラフ熱水活動域で、これまでに系統的に採取された試料の解析を進め、地球化学的手法と生物学的手法のそれぞれから得られた年代情報を重ね合わせる研究を進めた。
地球化学的研究では、沖縄トラフの熱水活動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の年代値は定性的に一致するものの、一部の試料では年代値に差が見られた。既に印刷公表された南部マリアナトラフから得られた試料を用いたクロスチェックの結果よりも大きな差があることから、鉱石の化学組成あるいは放射性同位体の含有量が年代情報に影響する可能性が示唆される。
生物学的研究では、沖縄トラフの熱水活動域から採集した生物群集の多様性解析を行うとともに、サガミハイカブリニナ近似種およびキノミフネカサガイなどを中心にして遺伝的多様性の解析を進め、沖縄トラフにおける熱水噴出域生物群集形成についての相対年代の推測に努めた。マリアナトラフのアルビンガイのミトコンドリア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。また同種の着底直前個体を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。
沖縄トラフの複数の熱水活動域を対象に両者の年代情報のすり合わせをこころみたところ、与論海丘の熱水活動域が比較的新しく(地球化学年代では数百年)、伊是名海丘Hakurei siteの熱水活動域が比較的古い(地球化学年代では数万年)、という一致した結果が得られた。熱水活動域の広さや海底面上で観察される熱水性沈殿物の見積もり量の多少も、こうした年代情報と調和的であり熱水活動の変遷を考える上での定量的な裏付けが得られたと考えることができる。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (54件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (43件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial genome rearrangement in a hydrothermal vent-endemic lineage of provannid gastropods provides a new DNA marker for phylogeographic studies2013

    • 著者名/発表者名
      Hidaka, H., H. Watanabe, Y. Kano, S. Kojima
    • 雑誌名

      Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom

      巻: 93 ページ: 1053-1058

    • DOI

      DOI:10.1017/S0025315412001506

    • 査読あり
  • [雑誌論文] U-Th radioactive disequilibrium and ESR dating of a barite-containing sulfide crust from South Mariana Trough2013

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

      Quaternary Geochronology

      巻: 15 ページ: 38-46

    • DOI

      DOI:10.1016/j.quageo.2012.12.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phengite K-Ar dating of metapelites from the Barrovian metamorphic belt at Loch Leven, Scotland2013

    • 著者名/発表者名
      Aoki, Kazumasa
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of water temperature on the larval development of Neoverruca sp. and Ashinkailepas seepiophila – implications for larval dispersal and settlement in the vent and seep environment2013

    • 著者名/発表者名
      Yorisue, Takefumi
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research I

      巻: 71 ページ: 33-37

    • DOI

      10.1016./j.dsr.2012.10.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海底熱水循環系における元素の移動と濃集2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 65 ページ: 758-760

  • [雑誌論文] The alpha effectiveness of the dating ESR signal in barite2012

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, S., F. Sato, H. Nishido, M. Kayama, J. Ishibashi
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 47 ページ: 900-902

    • DOI

      DOI:10.1016/j.radmeas.2012.04.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does the symbiotic scale-worm feed on the host mussel in deep-sea vent fields?2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., Y. Sasaki, Y. Chikaraishi, M. Tsuchiya, H. Watanabe, T. Asahida, T. Maruyama, K. Fujikura
    • 雑誌名

      Researches in Organic Geochemistry

      巻: 28 ページ: 23-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic diversity and population structure of a vestimentiferan annelid Lamellibrachia satsuma in Japanese and northern Mariana waters2012

    • 著者名/発表者名
      Kojima, S., S. Murakami, S. Nemoto, H. Watanabe, H. Miyake, S. Tsuchida
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 7 ページ: 146-150

    • 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 Pacific2012

    • 著者名/発表者名
      Yorisue, Takefumi
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 7 ページ: 35-40

    • 査読あり
  • [学会発表] ESR dating of barite: practical applications to submarine hydrothermal sulfide depositions in Okinawa and in South Mariana, in comparison with U-Th ages2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, Shin
    • 学会等名
      BIODOSE2013
    • 発表場所
      Leiden, Netherlands
    • 年月日
      2013-03-24 – 2013-03-28
  • [学会発表] 北西太平洋熱水噴出域に生息するオハラエビ類の分布と遺伝的集団構造2013

    • 著者名/発表者名
      矢萩拓也
    • 学会等名
      ブルーアース2013
    • 発表場所
      東京海洋大学,東京
    • 年月日
      2013-03-15
  • [学会発表] 沖縄トラフの海底熱水鉱床におけるU-Th放射非平衡年代測定2013

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子
    • 学会等名
      ブルーアース2013
    • 発表場所
      東京海洋大学,東京
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] 沖縄トラフ海底熱水域の熱水性鉱石中の重晶石のESR年代測定2013

    • 著者名/発表者名
      藤原泰誠
    • 学会等名
      ブルーアース2013
    • 発表場所
      東京海洋大学,東京
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] Biodiversity of deep-sea hydrothermal vent fauna and its relationships to environmental factors in Okinawa Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Hiromi
    • 学会等名
      Deep-Sea Biology Symposium
    • 発表場所
      Wellington, New Zealand
    • 年月日
      2012-12-04
  • [学会発表] Distribution and population genetic structure of vent shrimps in the Okinawa Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Yahagi, Takuya
    • 学会等名
      Deep-Sea Biology Symposium
    • 発表場所
      Wellington, New Zealand
    • 年月日
      2012-12-04
  • [学会発表] Hydrothermal fluid-mineral interactions within volcanic sediment layer revealed by shallow drilling in active seafloor hydrothermal fields in the mid-Okinawa2012

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, Jun-ichiro
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] Structure of a seafloor hydrothermal system in volcanic sediment: distribution of hydrothermal clay minerals, at the Iheya North Knoll, Okinawa Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Youko
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] Radon loss from barite in submarine hydrothermal sulfide deposits2012

    • 著者名/発表者名
      Uchia, Ai
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] ESR dating of submarine hydrothermal activities using barite in sulfide deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, Shin
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] U-Th and ESR dating of drilled cores from a giant hydrothermal mounds in South Mariana2012

    • 著者名/発表者名
      Takamasa, Asako
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] Biodiversity and biogeography of hydrothermal vent species in the western Pacific: a biological perspective of TAIGA project2012

    • 著者名/発表者名
      Seo, MiHye
    • 学会等名
      2012 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] ESR dating of barite in sea-floor hydrothermal sulfide deposits taken from Okinawa Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Taisei
    • 学会等名
      3rd Asia Pacific Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating including non-dating applications
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山
    • 年月日
      2012-11-18 – 2012-11-22
  • [学会発表] The alpha effectiveness for formation of SO3- in barite : an application to ESR dating2012

    • 著者名/発表者名
      Isono, Yusuke
    • 学会等名
      3rd Asia Pacific Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating including non-dating applications
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山
    • 年月日
      2012-11-18 – 2012-11-18
  • [学会発表] 南部マリアナトラフの海底熱水鉱床における年代測定とその解釈2012

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子
    • 学会等名
      2012年度日本地球化学会第59回年会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 年月日
      2012-09-12
  • [学会発表] 海底熱水域の硫化物に含まれる重晶石のESR年代測定2012

    • 著者名/発表者名
      豊田新
    • 学会等名
      2012年度日本地球化学会第59回年会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 年月日
      2012-09-12
  • [学会発表] 重晶石中のSO3-ラジカルのα線による生成効率:ESR年代測定への応用2012

    • 著者名/発表者名
      磯野祐輔
    • 学会等名
      2012年度日本地球化学会第59回年会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] 沖縄トラフ海底熱水域の硫化物中の重晶石のESR年代測定2012

    • 著者名/発表者名
      藤原泰誠
    • 学会等名
      2012年度日本地球化学会第59回年会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] 海底の恵みに囲まれている日本2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 学会等名
      日本地球化学会市民講演会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 年月日
      2012-09-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation process of clay minerals correlated with vertical structure of a seafloor hydrothermal system2012

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Youko
    • 学会等名
      2nd Asian Clay Conference
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      2012-09-07
  • [学会発表] Occurrence of sulfides accompanied by abundant clay minerals revealed by shallow drilling in an active seafloor hydrothermal field in the Okinawa Trough, back-arc basin2012

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, Jun-ichiro
    • 学会等名
      34th International Geological Congress
    • 発表場所
      Brsibane, Australia
    • 年月日
      2012-08-06
  • [学会発表] Larval development and morphology of deep-sea vent/seep barnacles: implications for dispersal and settlement2012

    • 著者名/発表者名
      Yorisue, Takefumi
    • 学会等名
      10th International Larval Biology Symposium
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2012-07-31
  • [学会発表] Larval dispersal and pressure response of vent decapods in the Okinawa Trough, Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Seo, MiHye
    • 学会等名
      10th International Larval Biology Symposium
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2012-07-31
  • [学会発表] フジツボ幼生の着生に関する研究:種認識の分子機構と特異な環境への適応2012

    • 著者名/発表者名
      頼末武史
    • 学会等名
      第12回東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-30
  • [学会発表] 人工熱水噴出孔に成長した熱水性チムニーの鉱物学的・化学的特徴2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 学会等名
      資源地質学会第62 回年会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-28
  • [学会発表] 中部沖縄トラフ海底熱水地帯の海底下で見られる熱水変質鉱物2012

    • 著者名/発表者名
      三好陽子
    • 学会等名
      資源地質学会第62 回年会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-28
  • [学会発表] NT11-20航海報告:沖縄トラフ海底熱水鉱床の地球化学的特徴2012

    • 著者名/発表者名
      野崎達生
    • 学会等名
      資源地質学会第62 回年会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-28
  • [学会発表] アルビンガイ類の比較解剖:鰓の構造と共生細菌に注目して2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木猛智
    • 学会等名
      日本動物分類学会第48回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-10
  • [学会発表] 相模湾化学合成生物群集に分布するシロウリガイ類の分布の偏り2012

    • 著者名/発表者名
      渡部裕美
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-23
  • [学会発表] 沖縄トラフと伊豆・小笠原諸島海域に分布するオハラエビ類の遺伝的集団構造2012

    • 著者名/発表者名
      矢萩拓也
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-23
  • [学会発表] アルビンガイの集団構造から推定したマリアナトラフの熱水活動史2012

    • 著者名/発表者名
      小島茂明
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-22
  • [学会発表] 沖縄トラフの海底熱水鉱床の多様性2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] 中部沖縄トラフ海底熱水地帯における間隙水の化学鉛直分布-TAIGA11航海コア試料の間隙水分析結果報告-2012

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] TAIGA11 航海乗船研究者一同,中部沖縄トラフ海底熱水地帯における海底下の熱水変質鉱物の出現分布(TAIGA11航海コア試料の鉱物分析結果報告)2012

    • 著者名/発表者名
      三好陽子
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] 沖縄トラフ及び南部マリアナトラフ海域の海底熱水鉱床におけるウラン・トリウム放射非平衡年代2012

    • 著者名/発表者名
      賞雅朝子
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] 海底熱水性重晶石のESR 年代測定の方法と課題2012

    • 著者名/発表者名
      豊田新
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] レーザー融解K-Ar 法による極微量年代測定法のための単粒子分析の試み(第2報)2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷英憲
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] International study of larval dispersal and population connectivity at hydrotermal vents in the southern Mariana Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Beaulieu, Stace
    • 学会等名
      Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents
    • 発表場所
      OIST, Okinawa
    • 年月日
      2012-05-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Phylogeography of vent fauna in the western Pacific. Mariana Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents.Okinawa2012

    • 著者名/発表者名
      Kojima, Shigeaki
    • 学会等名
      Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents
    • 発表場所
      OIST, Okinawa
    • 年月日
      2012-05-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Diversity of vent fluid chemistry among hydrothermal activities at on- and off-axial sites of backarc spreading in southern Mariana2012

    • 著者名/発表者名
      Ihisbashi Jun-ichiro
    • 学会等名
      Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents
    • 発表場所
      OIST, Okinawa
    • 年月日
      2012-05-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Dispersal and Pressure Response of Vent Decapods in the Okinawa Trough, Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Seo, MiHye
    • 学会等名
      Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents
    • 発表場所
      OIST, Okinawa
    • 年月日
      2012-05-10
  • [学会発表] Biogeography and population genetic structure of vent shrimps in the northwestern Pacific2012

    • 著者名/発表者名
      Yahagi, Takuya
    • 学会等名
      Vent Larvae (MarVeL) Workshop: International study of connectivity between hydrothermal vents
    • 発表場所
      OIST, Okinawa
    • 年月日
      2012-05-10
  • [学会発表] 化学合成生態系における軟体部の特殊化:ハイカブリニナ科の解剖と組織学的解析2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木猛智
    • 学会等名
      日本貝類学会平成24年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-04-14
  • [図書] 「海底鉱物資源の産業利用」(飯笹幸吉編)2013

    • 著者名/発表者名
      小島茂明(分担執筆)
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 海底下の大河

    • URL

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

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公開日: 2018-02-02  

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