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2018 年度 実績報告書

氷床コア中の硫酸・硝酸の三酸素同位体組成を用いた過去80年間の大気酸化力の復元

研究課題

研究課題/領域番号 16H05884
研究機関東京工業大学

研究代表者

服部 祥平  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70700152)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード三酸素同位体組成 / 硫酸 / 硝酸 / エアロゾル / 大気酸化力
研究実績の概要

本研究は4年計画で、氷床コアの分析・解析によって過去の人間活動と窒素・硫黄循環や大気酸化過程の変遷を復元することを目的としている。当該年度は、SE-Domeコアの硫酸の三酸素同位体組成を約3-5年の解像度で全期間(60年間)に渡り復元した。その変化と対応する硫酸生成過程の変化に関して考察を進めている。また、グリーンランドや南極のような極地以外にも山岳氷河が存在しており、これらの同位体組成を分析し比較することを着想し、中央アジアのベルーハのアイスコアの硝酸同位体組成を過去100年に渡り復元することに成功した。さらに、アイスコアだけでなく、本研究計画で開発手法を各種大気エアロゾルの分析にも適用が進み、大気-雪氷圏における様々な大気化学プロセスの解析に硫酸・硝酸の三酸素同位体組成が有効であることを示されつつある。
特に、本研究で用いた硫酸の三酸素同位体組成の分析を南極DomeCコアの火山ピークに適用することで、過去2600年間の地球寒冷化を引き起こす大規模火山噴火の記録を復元する研究を行い、フランス・アメリカと国際共同研究によりNature Comm.誌に成果発表しプレスリリースを行った。

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

アイスコアのカットや表面切削がすでに終了し、硝酸の同位体分析に関して終了することができた。また、計画後半にむけてサーバーの導入やモデルの構築が順調に進んでいる。最終年度に論文化を進めるための分析のほとんどは完了した他、当初予定していたグリーンランドアイスコア以外のコア、特に中央アジアコアに対して同手法を適用することが開始でき、世界中の複数のコアに本手法を適用する基盤が整いつつあるため。

今後の研究の推進方策

最終年度は得られた結果の論文化を推進する他、世界中の複数のアイスコアを用いた本研究手法のグローバル化を推進する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] IGE/UGA/CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IGE/UGA/CNRS
  • [雑誌論文] Intercomparison measurements of two 33S-enriched sulfur isotope standards2019

    • 著者名/発表者名
      Geng L.、Savarino J.、Caillon N.、Gautier E.、Farquhar J.、Dottin III J. W.、Magalh?es N.、Hattori S.、Ishino S.、Yoshida N.、Albar?de F.、Albalat E.、Cartigny P.、Ono S.、Thiemens M. H.
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1039/C8JA00451J

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Large-volume air sample system for measuring 34S/32S isotope ratio of carbonyl sulfide2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kamezaki, Shohei Hattori, Enno Bahlmann, Naohiro Yoshida
    • 雑誌名

      Atmospheric Measurement Technique

      巻: 12 ページ: 1141-1154

    • DOI

      10.5194/amt-12-1141-2019

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 2600-years of stratospheric volcanism through sulfate isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      Gautier E.、Savarino J.、Hoek J.、Erbland J.、Caillon N.、Hattori S.、Yoshida N.、Albalat E.、Albarede F.、Farquhar J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 ページ: 466

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08357-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The spatial variation of nitrogen cycle in subtropical stratified dam lake in SW China, elucidated by nitrous oxide isotopomer and nitrate isotopes,2018

    • 著者名/発表者名
      Fu-Jun Yue, Si-Liang Li, Cong-Qiang Liu, Khan M.G. Mostofa, Naohiro Yoshida, Sakae Toyoda, Shohei Hattori, Xiao-Long Liu, Shi-Lu Wang
    • 雑誌名

      Inland Waters

      巻: 8 ページ: 186-195

    • DOI

      10.1080/20442041.2018.1457847

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Spatio-temporal variations of 17O excess of sulfate over Antarctica: reconciling observations and modeling2018

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Ishino, Shohei Httori, Becky Alexander, Qianjie Chen, Akinori Yamada, Naohiro Yoshid, Michel Legrand, Joel Savarino
    • 学会等名
      2018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium/15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonality in sulfur isotopic compositions of atmospheric sulfate and its implications for atmospheric sulfur cycles in East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Ishino, Shohei Hattori, Joel Savarino, Michel Legrand, Emmanuelle Albalat, Francis. Albarede, Susanne Preunkert, Bruno Jourdain, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Do hypohalous acids play important roles on sulfate formation in the Antarctic atmosphere?2018

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Ishino, Shohei Hattori, Joel Savarino, Qianjie Chen, Jingyuan Shao, Naohiro Yoshida, Becky Alexander
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] 大容量大気濃縮システムを用いた実大気中硫化カルボニルの硫黄同位体比測定2018

    • 著者名/発表者名
      亀崎和輝、 服部祥平、 Enno Bahlmann、吉田尚弘
    • 学会等名
      2018年度地球化学会年会
  • [学会発表] 能登半島における大気硫酸エアロゾルの三酸素同位体組成の観測2018

    • 著者名/発表者名
      小林 香音、服部 祥平、松木 篤、石野 咲子、鈴木 希実、亀崎 和輝、豊田 栄、吉田 尚弘
    • 学会等名
      2018年度地球化学会年会
  • [学会発表] Development of a large volume sampling system for measuring stable isotope analysis of carbonyl sulfide2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kamezaki, Shohei Hattori, Enno Bahlmann, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2018年次大会
  • [学会発表] 硫化カルボニルの生物地球化学循環と安定同位体比を用いた動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      服部 祥平、 亀崎 和輝、 小川 貴弘、 片山 葉子、 吉田 尚弘
    • 学会等名
      第70会日本生物工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a large volume sampling system for measuring stable isotope analysis of carbonyl sulfide2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kamezaki, Shohei Hattori, Enno Bahlmann, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      ,2018 joint 14th iCACGP QS/15th IGAC SC
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbonyl Sulfide: new ways of Observing2018

    • 著者名/発表者名
      Maarten Krol, Kazuki Kamezaki, Shohei Hattori, Naohiro Yoshida, Elena Popa, Linda Kooijmans, Huilin Chen
    • 学会等名
      2018 joint 14th iCACGP QS/15th IGAC SC, in Takamatsu, Kagawa, Japan, 25th to 29th of September 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 氷床コアの硫酸の三酸素同位体組成から復元する過去60年間の大気酸化過程の変遷2018

    • 著者名/発表者名
      服部 祥平, 飯塚 芳徳, 植村 立, 鈴木 希実, 鶴田 明日香, 石野 咲子, 藤田 耕史, 的場 澄人, 吉田 尚弘
    • 学会等名
      2018年度地球化学会年会,2018,2018,,
  • [学会発表] Do oxygen isotopic anomalies in atmospheric nitrates vary along nitrate formation altitudes?2018

    • 著者名/発表者名
      Mang Lin, Shohei Hattori, Nozomi Suzuki, Xiufeng Yin, Qianggong Zhang, Shichang Kang, Mark H Thiemens, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitrogen isotope of nitrate in Arctic ice core records past anthropogenic energy shift2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Hattori, Asuka Tsuruta, Yoshinori Iizuka, Koji Fujita,Ryu Uemura, Sumito Matoba, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      2018 joint 14th iCACGP QS/15th IGAC SC, in Takamatsu, Kagawa, Japan, 25th to 29th of September 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of δ18O, Δ17O, and δ15N in atmospheric nitrates: First steps towards a deeper understanding of the nitrogen cycle over the Tibetan Plateau.2018

    • 著者名/発表者名
      Mang Lin, Shohei Hattori, Nozomi Suzuki, Shichang Kang, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      2018 joint 14th iCACGP QS/15th IGAC SC in Takamatsu
    • 国際学会
  • [備考] 地球規模の寒冷化を引き起こす大規模噴火記録を復元

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/043465.html

  • [備考] 日刊工業新聞 東工大など、過去の巨大火山噴火特定 地球規模の寒冷化要因

    • URL

      https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00505937

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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