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2022 年度 実施状況報告書

マイクロX線CTを用いた海洋酸性化が有孔虫の石灰化に及ぼす影響の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K04053
研究機関東北大学

研究代表者

黒柳 あずみ  東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (20536510)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード海洋酸性化 / マイクロX線CT / 有孔虫 / 石灰化生物 / pH
研究実績の概要

近年の急激な二酸化炭素濃度上昇に起因する海洋酸性化に伴い,石灰質(炭酸塩)の殻・骨格を形成する海洋生物への多大な影響が懸念されている.しかし,海洋表層における主要な石灰化生物・プランクトンである浮遊性有孔虫が,海洋酸性化をどう反映するのかについては定性的な議論にとどまっている.その理由は,有孔虫骨格が微小かつ複雑な形態であるため,石灰質殻の正確な測定方法がなく,これまで間接的手法でしか酸性化の影響を検証できなかったからである.近年実用化されたマイクロX線CTは,1um以下の解像度で有孔虫殻(体積・密度)を測定可能なため,これを用いれば,直接,有孔虫の石灰化への影響を精密に検証できる.2022年度は,環境パラメータを制御した飼育実験で,より溶解しやすい大型底生有孔虫(Calcarina gaudichaudii)を用いた分析の取りまとめおよび論文執筆を行った.これらの飼育個体については,無性生殖後に水温のみを6段階で変化させた(19-29°C)環境で生育させているため,水温と炭酸塩生産量との定量的な関係式を明らかにすることができる.また,有孔虫の殻体積・殻密度は,マイクロX線CT測定および殻重量測定より求めることができる.その結果,水温により殻重量および殻体積が明瞭に減少することを明らかにした.また,殻体積を確定できたことにより,個体重量測定を基に殻密度の算出ができるため,今回検証した水温変化範囲においては,有孔虫の殻密度は全く変化しないことが明らかになった.そして本研究より,将来の海水温上昇は,大型底生有孔虫の炭酸塩殻において,重量および体積が減少する一方で,殻密度には影響をおよぼさず,pH低下による海洋酸性化の影響とは異なる結果になることが示唆された.以上の結果を取りまとめ,国際学術誌に論文を投稿し,受理された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2022年度は,前年度までに終了した海洋酸性化の影響検証に加え,温暖化の影響についても検証した成果を投稿論文にまとめ,国際学術誌に論文を投稿,受理された.
また,前年度に引き続き,新型コロナウイルス感染症のために,学会や会議の多くが現地開催が中止され,オンライン開催となった.現地開催での幅広い議論や交流が制限されたのは大変残念であったが,現地までの移動時間を削減できた分,当初の予想よりも早いペースで本研究の測定結果を投稿論文にまとめ,投稿,出版する事ができた.2023年度は現地開催の国際学会で発表し,海外の研究者への本研究成果の直接的な発信を目指すとともに,投稿論文成果に基づく次の段階へとステップアップした研究内容が期待されるため,本研究課題のさらなる進展が見込まれる.

今後の研究の推進方策

本研究課題は順調に進展しており,今後もこのまま予定された作業(国内・国際学会発表)を進めていきたい.2023年度も,新型コロナウイルス感染症予防により,研究集会や研究発表などでの現地開催中止などが危惧される.できるかぎり現地開催の学会で発表し,海外研究者への成果アピールや情報交換を目指すが,それが厳しい状況になった場合には,オンライン開催やWeb会議なども活用して対応していきたい.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症のために,予定していた国際学会や国内学会への参加ができなかったが,その分,次年度での参加を予定している.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] FRB-CESAB/CEREGE(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      FRB-CESAB/CEREGE
  • [雑誌論文] Constant shell density of hyaline large benthic foraminifers under thermal stress2023

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shunichi、Kuroyanagi Azumi、Kawahata Hodaka、Fujita Kazuhiko、Ishimura Toyoho、Suzuki Atsushi、Kano Harumasa、Kubota Yoshimi、Nishi Hiroshi
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 181 ページ: 102232~102232

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2023.102232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微化石から読み解く海洋環境――過去・現在,そして未来2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳あずみ
    • 雑誌名

      岩波科学

      巻: 10月号 ページ: 910~914

  • [雑誌論文] Response of Planktic Foraminiferal Shells to Ocean Acidification and Global Warming Assessed Using Micro-X-Ray Computed Tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shunichi、Wang Quan、Kuroyanagi Azumi、Murayama Masafumi、Ujiie Yurika、Kawahata Hodaka
    • 雑誌名

      Paleontological Research

      巻: 26 ページ: 390~404

    • DOI

      10.2517/PR200043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Foraminiferal Response to Climate Stressors Project: Tracking the Community Response of Planktonic Foraminifera to Historical Climate Change2022

    • 著者名/発表者名
      de Garidel-Thoron Thibault、Chaabane Sonia、Giraud Xavier、Meilland Julie、Jonkers Lukas、Kucera Michal、Brummer Geert-Jan A.、Grigoratou Maria、Monteiro Fanny M.、Greco Mattia、Mortyn P. Graham、Kuroyanagi Azumi、Howa Helene、Beaugrand Gregory、Schiebel Ralf
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 9 ページ: 1-6

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.827962

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seasonal variation of fluxes of planktic foraminiferal tests collected by a time-series sediment trap in the central Bay of Bengal during three different years2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Ayumi、Kuroyanagi Azumi、Iguchi Akira、Gaye Birgit、Rixen Tim、Nishi Hiroshi、Kawahata Hodaka
    • 雑誌名

      Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers

      巻: 183 ページ: 103718~103718

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2022.103718

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 有孔虫から読み解く過去の環境変遷ー 古環境研究が拓く未来2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳あずみ
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects on shell quality of large benthic foraminifers under different temperature conditions ★Invited Papers2022

    • 著者名/発表者名
      木下 峻一・黒柳 あずみ・西 弘嗣・藤田 和彦・鈴木 淳・川幡 穂高
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seasonal changes of planktic foraminifera in the subtropical Northwest Pacific based on sediment trap samples2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳 あずみ・鈴木 淳・山岡 香子・橋本 優里・藤井 武史・近藤 俊祐・湊谷 純平
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 白亜紀の海洋無酸素事変(OAE)が浮遊性有孔虫の進化傾向に及ぼす影響の検証2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳あずみ・川幡穂高・尾崎和海・鈴木 淳・西 弘嗣・高嶋礼詩
    • 学会等名
      日本古生物学会
  • [学会発表] 過去・現在・未来の海洋環境と有孔虫2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳あずみ
    • 学会等名
      2022年度海洋若手研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 地質学が担う将来の地球環境:海洋酸性化と有孔虫2022

    • 著者名/発表者名
      黒柳あずみ
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [図書] 古生物学の百科事典2023

    • 著者名/発表者名
      日本古生物学会、西 弘嗣
    • 総ページ数
      790
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      978-4-621-30758-8

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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