| 研究課題/領域番号 |
18K11619
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
阿部 理 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (00293720)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 中世気候異常期 / サンゴ年輪 / 古海洋 / 水温復元 / 塩分復元 |
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| 研究実績の概要 |
琉球列島南西部に位置する石垣島南岸の登野城サンゴ礁に埋没していた、U/Th年代測定と年輪計数により、西暦845～1130年の間生息していたことが明らかとなった体高約5mの化石ハマサンゴ試料を採取し、骨格炭酸塩のSr/Caおよび酸素同位体比の分析結果から、およそ一か月の時間分解能で海水温と海洋塩分の復元を行った。
これまで得られた石垣島の現生サンゴ記録、観測水温、観測塩分および海水の酸素同位体比よりSr/Caと海水温の関係式、酸素同位体と海水温および海水酸素同位体比の関係式を再構築し、Abe et al. (2009)によって得られた海水酸素同位体比と塩分の関係式と組み合わせることで、化石サンゴ年輪のSr/Caおよび酸素同位体比を水温と塩分へと変換した。
得られたMCAの水温は期間全体を通して、夏季は現代よりも約2℃低く、冬季は現代よりも約1℃高く、さらに、西暦1040年を境に明瞭に上昇したことがわかった。その上昇量は年平均で0.9℃、夏季平均で0.7℃、冬季平均で約1.1℃であった。また、塩分も西暦990年を境に有意に上昇したことが明らかとなり、その上昇量は年平均、夏季平均、冬季平均いずれも0.8であった。
本研究で見られた西暦1040年以降の水温と塩分の上昇は、Liu et al. (2014)が示した東アジア夏季モンスーン（EASM）の弱体化と調和的であった。本研究海域においては梅雨期の降水量の低下が塩分の上昇をもたらすとともに、雲量の低下によって海水温の局所的な上昇につながったと考えられる。
本年度は2018年度に石西礁湖において採取した長尺の現生サンゴ年輪試料の、約10年間の安定同位体比および少量金属元素濃度比を分析し、現代の代表値として用いて再解析を行った。
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| 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
今年度は、総合地球環境学研究所のICP発光分光分析計を用いたサンゴ骨格年輪のSr/Ca比およびMg/Ca比の高速・高精度分析法の開発と、化石サンゴ1群体の部分測定を実施した。前年度導入した定量マイクロスパチュラ法からさらに高速化を図るため、今年度は粉末試料の削り出しと金属分析用バイアルへの定量分取を一体化した直接回収法を確立した。板状試料からの削り出しは、XYZステージ付エンドミルを用いているが、粉末の粒度とそのばらつきが大きく、マイクロスパチュラによる秤量誤差が大きくなったため、作成した粉末試料を一旦ガラス製のすりつぶし容器に収納し、ガラス棒ですりつぶしを行った後、マイクロスパチュラで分取していた。この過程を省略するため、より粒度の均質な粉末を削り出すことができるドリル刃を選定し、削り出した粉末を直接金属分析用のPPバイアルに収納する方式に変更した。前年度に、古代試料とみなしていた化石サンゴがU-Th年代によって中世試料であったことが明らかとなり、中世のほぼ同時期に生息した2つの長尺サンゴ年輪試料の同位体比および金属濃度比の結果を得た。当初目的よりも全体の復元期間は短縮せざるを得なくなるものの、過去に、同地点・同時期の長尺試料の化学分析を行った例はなく、本研究が初めてとなる。そこで本研究では新たに、従来の単一群体試料による環境復元に比べ統計的信頼性が向上した分析値を提供すること、および水温や塩分プロキシーとしての酸素同位体比・Sr/Ca比などの結果について、群体間の差異を長期間に亘り比較することにより、プロキシーとしての厳密な評価を行うことに取り組む。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度は引き続き現生サンゴ年輪の分析を実施し、Abe et al. (2009)の海水同位体組成の観測期間（1997～2004)と重複させ、精密なプロキシーデータと観測記録のすり合わせを行うと同時に、15世紀までの水温復元を行う。加えて16世紀と15世紀に生息したそれぞれ約80年間生息した化石サンゴ年輪試料、8世紀から10世紀に生息した化石サンゴ年輪試料の金属分析を行い、得られた記録を統合し、過去の水温・塩分の連続記録を復元し、傾向・周期解析等により、気候変動の原因を解明する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度は予定していた配分額をほぼ使用したが、前年度からの繰り越し相当分をそのまま繰り越した。今年度は分析予定を追加し、さらに多数の試料の分析に供する。
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