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2019 年度 実績報告書

長寿二枚貝ビノスガイの現生及び化石試料の成長線解析による数十年規模気候変動の復元

研究課題

研究課題/領域番号 18H01324
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, 准教授 (70463908)

研究分担者 中島 礼  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (00392639)
棚部 一成  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20108640)
窪田 薫  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 特別研究員(PD) (80774075)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード古環境復元 / 二枚貝 / 成長線解析 / 化石 / 長周期気候変動
研究実績の概要

気候変動メカニズムの理解や産業革命以後の人為起源の地球温暖化影響を評価するためには,数年から数十年規模の周期で生じる数百年スケールの気候変動を定量的に指標化することが必要不可欠である.本研究は「地球温暖化に伴い数十年周期の気候変動はどのように変化したか?」「過去の地球温暖期において長周期気候変動は存在したか?存在したのであれば,周期や強度は現在と比較してどのように変化していたか?」を明らかにすることを目的とする.長寿二枚貝ビノスガイ殻の成長線解析と地球化学分析に着目し,北西太平洋・オホーツク海における現在から過去数百年にわたる長周期気候変動の指標化,および完新世気候最適期/更新 世の間氷期という2つの過去の地球温暖期における長周期気候変動の変動特性を明らかにする.
2019年度は化石試料の酸素・炭素安定同位体比分析を行った.その結果,過去の温暖期である千葉県の酸素同位体比ステージ5,7,9に相当する層準から採取されたビノスガイ化石の若齢部位で酸素同位体比の明瞭な季節周期性が確認された.岩手県大槌町から採取された現生のビノスガイの酸素同位体比の変動と比較した結果,春先に成長を開始し,最高水温を経験した後で成長を停止するというおおまかなパターンは一致したものの,酸素同位体比の変動幅は現生の試料と比較して有意に小さかった.一方,炭素同位体比は個体差や加齢の影響が大きく,現生試料との明確な違いは見られなかった.
大槌湾のビノスガイの死亡年代の推定の成果については論文を執筆中である.

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

昨年度の大槌湾のビノスガイの死亡年代に関する成果を論文として執筆進めており,化石試料の分析についても順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

2020年度も引き続き,岩手県大槌湾および北海道網走から採取された現生ビノスガイのマスタークロノロジー構築を進める.現生貝殻と死に殻を交差年代決定法より過去に延伸することで,北西太平洋域の数十年規模気候変動を復元し,メカニズムの解明を試みる.各地点について現生試料10個体程度の成長線解析を行い,興味深い結果が得られた試料について酸素炭素安定同位体・微量元素組成などの分析を行い詳細な環境情報を復元する.太平洋側と日本海側の中~後期 更新世のほぼ同時期の化石を用いることで,太平洋と日本海が受ける長周期 変動による反応の相違という面で当時の日本周辺海域の環境応答について調べる.化石試料については,成長線解析と酸素炭素安 定同位体・微量元素組成分析の両方を行う. 研究方法は,試料をダ イヤモンドカッターで切断鏡面になるまで研磨,顕微鏡で撮影,画像解析 ソフトで成長線幅の計測,統計解析,交差年代決定法,マスタークロノロジーの構築,地球化学分析という流れで行う.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件)

  • [雑誌論文] New insight into light-enhanced calcification in mytilid mussels, Mytilus sp., infected with photosynthetic algae Coccomyxa sp.: δ13C value and metabolic carbon record in shells2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Zuykov Michael、Tanaka Kentaro、Shirai Kotaro、Anderson Julia、McKindsey Christopher W.、Deng Yuewen、Spiers Graeme、Schindler Michael
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Marine Biology and Ecology

      巻: 520 ページ: 151211~151211

    • DOI

      10.1016/j.jembe.2019.151211

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mussel periostracum as a high-resolution archive of soft tissue δ13C records in coastal ecosystems2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Higuchi Tomihiko、Tanaka Kiyoshi
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 260 ページ: 232~243

    • DOI

      10.1016/j.gca.2019.06.038

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sclerochronological study of the gigantic inoceramids Sphenoceramus schmidti and S. sachalinensis from Hokkaido, northern Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Walliser Eric O.、Tanabe Kazushige、Hikida Yoshinori、Shirai Kotaro、Schoene Bernd R.
    • 雑誌名

      Lethaia

      巻: 52 ページ: 410~428

    • DOI

      10.1111/let.12321

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Retrospective monitoring of salinity in coastal waters with mussel shells2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Higuchi Tomihiko、Sakamoto Takashi T.、Miyajima Toshihiro、Tanaka Kiyoshi
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 671 ページ: 666~675

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.03.405

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mussel Shell Geochemical Analyses Reflect Coastal Environmental Changes Following the 2011 Tohoku Tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Hori Masako、Amano Yosuke、Fukuda Hideki、Obata Hajime、Tanaka Kiyoshi、Mizukawa Kaoruko、Sano Yuji、Takada Hideshige、Ogawa Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 ページ: 1346~1352

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.9b00040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the geographical origin of marine mussels (Mytilus spp.) using 143Nd/144Nd ratios2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Tanaka Kentaro、Tazoe Hirofumi、Iizuka Tsuyoshi、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 148 ページ: 12~18

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2019.05.002

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sexual dimorphism in shell growth of the oviparous boreal scallop Swiftopecten swiftii (Bivalvia: Pectinidae)2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Taro、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Sakai Saburo、Sasaki Takenori
    • 雑誌名

      Journal of Molluscan Studies

      巻: 85 ページ: 253~261

    • DOI

      10.1093/mollus/eyz006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscale magnesium distribution in shell of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis: An example of multiple factors controlling Mg/Ca in biogenic calcite2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kentaro、Okaniwa Nobuyuki、Miyaji Tsuzumi、Murakami-Sugihara Naoko、Zhao Liqiang、Tanabe Kazushige、Schoene Bernd R.、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 511 ページ: 521~532

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2018.10.025

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2021-12-27  

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