南極アイスコアの海洋情報抽出による,間氷期における気候変動の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02J06785
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 植村 立 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(DC1) (00580143)
• キーワード: 水安定同位体 / 古気候変動 / 水素・酸素 / GC-IRMS

研究概要

アイスコアの古気候復元の際には、雪結晶が生成するときの同位体分別による影響で、特にd-excess(δD-8δ^<18>O)値が変化することが予想される。実際に数時間-60℃に冷却した金属棒に付着した霜の同位体比を測定したところ、d-excessは90〜108という大きな値であった。従来の測定方法では必要試料量が多すぎて、アイスコアから環境情報を復元する際に有用な雪結晶単位での同位体変化などは測定が極めて困難だったため、Continuous-Flow型質量分析計と熱分解炉を組み合わせて、必要試料量を10×10^<-9>molまで減少させた水安定同位体比測定法の開発を行った。現時点では、この手法による水素同位体比の測定精度は約±5‰程度である。現在、精度向上のために、前処理ラインおよび、熱分解炉の検討を行っている。
南極ドームふじアイスコアの水素同位体比の測定結果は、酸素同位体比およびその他の化学種の測定結果とともに基本解析のとりまとめを行っている。他のアイスコアとの比較では、南極Vostok基地のアイスコアとドームふじアイスコアで共通になる年代軸を作成する研究が進行している。ドームふじアイスコアとVostokアイスコアのd-excess記録の相似性から、両アイスコアの水蒸気起源の海洋環境が類似した変動をしていたことが示唆され、水の安定同位体比組成が気温のプロキシとしての東南極における代表性を持つ証拠になる可能性が示された。
南極ドームふじアイスコア追加試料については十分な測定が行えなかった。現在、較正を兼ねて、国立極地研究所と南極内陸部の氷雪試料の測定を行っている。また、水安定同位体比の測定の国際較正キャンペーン(IAEA, WICO 2002)に参加した。水素安定同位体比の結果は、真値と約0.5‰以内で一致しており、高い確度で分析が継続されていることが確認できた。

研究成果

• [文献書誌] 植村立, 山田桂大, 吉田尚弘, 栗田直幸: "熱分解炉を用いた微量水試料の水素・酸素安定同位体比測定法"日本雪氷学会全国大会講演予稿集. 79 (2002)
• [文献書誌] Abe, O., S.Toyoda, K.Yamada, N.Kurita, S.Hashimoto, R.Uemura, N.Yoshida: "Hydrogen and Oxygen Isotopes in Hydrology"Hydrospheric Atmospheric Research Center, Nagoya University, and Unitied Nations Educational Scientific and Cultural Organization. 291 (2002)