生物起源炭酸塩の有機物酸素同位体比分析による水温及び海水酸素同位体比の両方の復元

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K13912
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70463908)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 古環境指標 / 水温 / 塩分 / 有機物酸素同位体比

研究実績の概要

生物起源炭酸塩の酸素同位体比は形成時の水温を復元するための信頼性の高い古環境指標としてこれまで広く用いられてきたが，最も大きな障壁は環境水中の酸素同位体比（塩分と関係）にも大きく影響される点であった．本研究の目的は生物起源炭酸塩の炭酸塩の酸素安定同位体比と有機物の酸素同位体比の両方を分析することで，形成時の水温と塩分の両方を復元する手法を確立することである．本研究では広い塩分範囲に生息し，殻の外側に厚い殻皮をもつムラサキイガイを研究材料とし，その殻の酸素同位体比と殻皮の酸素同位体比の関連性を明らかにすることを目的とした．まず初年度には，岩手県大槌町の大槌湾の淡水影響の強度が異なる10箇所から年に4回，ムラサキイガイおよび海水サンプルを採取した．海水サンプルの分析から，採取地点のうち最も淡水の影響を受けやすい地点では夏期に塩分が15psuまで低下し，海水の酸素同位体比はマイナス4パーミル程度まで低下することを明らかにし，採取したムラサキイガイサンプルが十分に広い塩分範囲を経験していることを示した．また，淡水影響の比較対象項目として，殻皮の炭素・窒素同位体比の分析を実施し，夏期の低塩分期に陸源の低い炭素同位体比が殻皮の組成として記録されていることが明らかになった．予算の都合や当初予定していた技術補佐員の雇用ができなかったなどの理由で，当初の予定より研究の進捗が遅れているが，最終目的である殻皮の酸素同位体比の有用性を議論するための基盤となる情報を取得済みであり，同一の貝試料を分析する事で信頼性の高い議論を展開できる．現在，殻皮と殻の酸素同位体比の分析を進めている．

研究成果

• [雑誌論文] A review of issues on elucidation of climate variability impacts on living marine resources and future perspectives (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito Shin-ichi、Funamoto Tetsuichiro、Shida Osamu、Kamimura Yasuhiro、Takahashi Motomitsu、Shirai Kotaro、Higuchi Tomihiko、Komatsu Kosei、Yokoi Takaaki、Sakamoto Tasuya、Guo Chenying、Ishimura Toyoho
  • 雑誌名: 海の研究 巻: 27 ページ: 59～73
  • DOI: https://doi.org/10.5928/kaiyou.27.1_59
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stimpson's hard clam Mercenaria stimpsoni ; A multi-decadal climate recorder for the northwest Pacific coast (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai Kotaro、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Hakozaki Masataka、Tanabe Kazushige
  • 雑誌名: Marine Environmental Research 巻: 133 ページ: 49～56
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2017.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of helium-3 plumes and deep-sea circulation in the central Indian Ocean. (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoto Takahata, Kotaro Shirai, Kazuto Ohmori, Hajime Obata, Toshitaka Gamo Yuji Sano
  • 雑誌名: Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences 巻: 29 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chamber formation and trace element distribution in the calcite walls of laboratory cultured planktonic foraminifera ( Globigerina bulloides and Globigerinoides ruber ) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hori Masako、Shirai Kotaro、Kimoto Katsunori、Kurasawa Atsushi、Takagi Haruka、Ishida Akizumi、Takahata Naoto、Sano Yuji
  • 雑誌名: Marine Micropaleontology 巻: 140 ページ: 46～55
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.marmicro.2017.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lasting Impact of a Tsunami Event on Sediment-Organism Interactions in the Ocean (2018)
  • 著者名/発表者名: Seike Koji、Sassa Shinji、Shirai Kotaro、Kubota Kaoru
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Ocean 巻: 123 ページ: 1376～1392
  • DOI: https://doi.org/10.1002/2017JC013746
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reconstruction of the salinity history associated with movements of mangrove fishes using otolith oxygen isotopic analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai K、Koyama F、Murakami-Sugihara N、Nanjo K、Higuchi T、Kohno H、Wananabe Y、Okamoto K、Sano M
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: 593 ページ: 127～139
  • DOI: https://doi.org/10.3354/meps12514
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Importance of seagrass-mangrove continuum as feeding grounds for juvenile pink ear emperor Lethrinus lentjan in Setiu Lagoon, Malaysia: Stable isotope approach (2018)
  • 著者名/発表者名: Le Dung Quang、Tanaka Kentaro、Hii Yii Siang、Sano Yuji、Nanjo Kusuto、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Journal of Sea Research 巻: 135 ページ: 1～10
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.seares.2018.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature and depth distribution of Japanese eel eggs estimated using otolith oxygen stable isotopes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirai Kotaro、Otake Tsuguo、Amano Yosuke、Kuroki Mari、Ushikubo Takayuki、Kita Noriko T.、Murayama Masafumi、Tsukamoto Katsumi、Valley John W.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: in press ページ: in press
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.03.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mercury Bioaccumulation in Tropical Mangrove Wetland Fishes: Evaluating Potential Risk to Coastal Wildlife (2018)
  • 著者名/発表者名: Le Dung Quang、Satyanarayana Behara、Fui Siau Yin、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Biological Trace Element Research 巻: in press ページ: in press
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s12011-018-1313-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bomb-14C Peak in the North Pacific Recorded in Long-lived Bivalve Shells (Mercenaria Stimpsoni) (2018)
  • 著者名/発表者名: Kubota Kaoru、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Minami Masayo、Nakamura Toshio、Tanabe Kazushige
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: in press ページ: in press
  • DOI: https://doi.org/10.1002/2017JC013678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geochemical and microstructural signals in giant clam Tridacna maxima recorded typhoon events at Okinotori Island, Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Taro Komagoe, Tsuyoshi Watanabe, Kotaro Shirai, Atsuko Yamazaki, Mitsuo Uematu
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] 耳石の元素・同位体比分析による回遊生態研究（総説） (2018)
  • 著者名/発表者名: 横内一樹，天野洋典，石村豊穂，白井厚太朗
  • 雑誌名: 水産海洋研究 巻: 81 ページ: 191-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annual shell growth pattern of the Stimpson's hard clam Mercenaria stimpsoni as revealed by sclerochronological and oxygen stable isotope measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: Kubota Kaoru、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Hori Masako、Tanabe Kazushige
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 巻: 465 ページ: 307～315
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2016.05.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] PALEOECOLOGY OF ECHINODERMS IN COLD SEEP ENVIRONMENTS REVEALED BY ISOTOPE ANALYSIS IN THE LATE CRETACEOUS WESTERN INTERIOR SEAWAY (2017)
  • 著者名/発表者名: KATO MOE、OJI TATSUO、SHIRAI KOTARO
  • 雑誌名: Palaios 巻: 32 ページ: 218～230
  • DOI: https://doi.org/10.2110/palo.2016.079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative contribution of primary food sources for a mangrove food web in Setiu lagoon from East coast of Peninsular Malaysia, stable isotopic ( δ13C and δ15N ) approach (2017)
  • 著者名/発表者名: Le Quang Dung、Haron Nurhanan Atiq、Tanaka Kentaro、Ishida Akizumi、Sano Yuji、Dung Luu Viet、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 9 ページ: 174～179
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.rsma.2016.12.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial Distribution and Temporal Trend of Anthropogenic Organic Compounds Derived from the 2011 East Japan Earthquake (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizukawa Kaoruko、Hirai Yasuko、Sakakibara Hiroyuki、Endo Satoshi、Okuda Keiji、Takada Hideshige、Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Ogawa Hiroshi
  • 雑誌名: Archives of Environmental Contamination and Toxicology 巻: 73 ページ: 185～195
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00244-017-0389-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minute co-variations of Sr/Ca ratios and microstructures in the aragonitic shell of Cerastoderma edule (Bivalvia) ? Are geochemical variations at the ultra-scale masking potential environmental signals? (2017)
  • 著者名/発表者名: Fullenbach Christoph S.、Schone Bernd R.、Shirai Kotaro、Takahata Naoto、Ishida Akizumi、Sano Yuji
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 205 ページ: 256～271
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.02.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of δ 18 O in otolith of juvenile Japanese sardine: Laboratory rearing experiment with micro-scale analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Tatsuya、Komatsu Kosei、Yoneda Michio、Ishimura Toyoho、Higuchi Tomihiko、Shirai Kotaro、Kamimura Yasuhiro、Watanabe Chikako、Kawabata Atsushi
  • 雑誌名: Fisheries Research 巻: 194 ページ: 55～59
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.fishres.2017.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using tsunami deposits to determine the maximum depth of benthic burrowing (2017)
  • 著者名/発表者名: Seike Koji、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 ページ: e0182753
  • DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discrimination of wild and cultured Japanese eels based on otolith stable isotope ratios (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaifu Kenzo、Itakura Hikaru、Amano Yosuke、Shirai Kotaro、Yokouchi Kazuki、Wakiya Ryoshiro、Murakami-Sugihara Naoko、Washitani Izumi、Yada Takashi、Handling editor: Caroline Durif
  • 雑誌名: ICES Journal of Marine Science 巻: 75 ページ: 719～726
  • DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsx173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architecture of crossed-lamellar bivalve shells: the southern giant clam (Tridacna derasa , Roding, 1798) (2017)
  • 著者名/発表者名: Agbaje O. B. A.、Wirth R.、Morales L. F. G.、Shirai K.、Kosnik M.、Watanabe T.、Jacob D. E.
  • 雑誌名: Royal Society Open Science 巻: 4 ページ: 170622～170622
  • DOI: https://doi.org/10.1098/rsos.170622
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biomagnification of total mercury in the mangrove lagoon foodweb in east coast of Peninsula, Malaysia (2017)
  • 著者名/発表者名: Le Dung Quang、Tanaka Kentaro、Dung Luu Viet、Siau Yin Fui、Lachs Liam、Kadir Siti TafzilMeriam Sheikh Abdul、Sano Yuji、Shirai Kotaro
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 16 ページ: 49～55
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.rsma.2017.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interannual to decadal variability of summer sea surface temperature in the Sea of Okhotsk recorded in the shell growth history of Stimpson's hard clams ( Mercenaria stimpsoni ) (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Kazushige、Mimura Toshihiro、Miyaji Tsuzumi、Shirai Kotaro、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Schone Bernd R.
  • 雑誌名: Global and Planetary Change 巻: 157 ページ: 35～47
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.08.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of aragonite and calcite skeleton formation by a scleractinian coral in low mMg/Ca seawater (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Tomihiko、Shirai Kotaro、Mezaki Takuma、Yuyama Ikuko
  • 雑誌名: Geology 巻: 45 ページ: 1087～1090
  • DOI: https://doi.org/10.1130/G39516.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 茨城県鹿島灘産チョウセンハマグリの年齢形質と年齢推定法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 半澤浩美，杉原奈央子，山崎幸夫，白井厚太朗
  • 雑誌名: 日本水産学会誌 巻: 83 ページ: 191-198