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2022 年度 実績報告書

南極氷床コアの連続メタン濃度解析に基づく過去の全球気候不安定性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00639
研究機関国立極地研究所

研究代表者

川村 賢二  国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (90431478)

研究分担者 大藪 幾美  国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任研究員 (20758396) [辞退]
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード南極氷床コア / アイスコア / ドームふじ / メタン / 急激な気候変動 / バイポーラー・シーソー / 氷期・間氷期
研究実績の概要

・連続融解法によるドームふじ氷床コアの分析
未だ世界的にも分析例の存在しない最終氷期より古い時代を対象として、南極ドームふじ氷床コアの分析を推進した。具体的には、最終氷期の海洋同位体ステージ3(氷期の中間的な気候)と比較研究するために、前々回の氷期(海洋同位体ステージ6)の5万年弱の期間を選定した。本分析結果には、従来の個別試料の分析結果には見られない突然の気候変動を示唆するシグナルが多数見られ、それらは最終氷期のダンスガード・オシュガー振動と類似した変動パターンであると推定したが、一方で、最終氷期のイベントと比較して短期間かつ振幅が小さい変動が多いといった違いも見られた。

・連続融解メタン分析手法の検証と改良
超純水と標準ガスを用いたメタン濃度のキャリブレーションについては、複数のコアや深度の試料を用いてCFAデータと個別試料の分析データを比較した結果、キャリブレーション後の濃度が個別試料分析の値より約4%低く出ることと、この過小評価の度合いが場合により変化することを発見した。キャリブレーションに用いる超純水を冷やす試みを行ったところ、補正後のデータが個別試料の値に近づいたことから、原因の一部は水の温度にあることが推察された。また、アイスコアの空気含有状態(気泡、ハイドレート)や圧力も関係ある可能性があることから、異なるコアの分析により今後検討が必要である。また、ドームふじコアの大深部の分析に向けたメタン濃度計測器の導入の検討を行った。そのため、新たな装置の導入を進めている海外の共同研究者からの関連情報の収集と議論を行った。

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

概要で述べたように、試験や実試料の分析が順調に進んでおり、前々回の氷期における突然の気候変動の様相を詳細に把握できるデータを得ることができた。また、深度分解能をさらに高めるための測器については、共同研究者の経験を踏まえて慎重に検討すべく情報収集を行っているなど、進展している。

今後の研究の推進方策

ドームふじコアの分析については、2500mより深い深度の分析を行い、古い時代の氷期と間氷期の一部について、分析手法の限界の評価と古環境変動の復元を目的としたデータを取得する。また、連続融解メタン分析手法の改良については、ドームふじコアの深部の分析データと同深度範囲の個別試料分析を実施し比較することや、分解能の高い測器の導入に向けた調査と検討を行う。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ケンブリッジ大学
  • [国際共同研究] オレゴン州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      オレゴン州立大学
  • [雑誌論文] Temporal variations of surface mass balance over the last 5000 years around Dome Fuji, Dronning Maud Land, East Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      Oyabu Ikumi、Kawamura Kenji、Fujita Shuji、Inoue Ryo、Motoyama Hideaki、Fukui Kotaro、Hirabayashi Motohiro、Hoshina Yu、Kurita Naoyuki、Nakazawa Fumio、Ohno Hiroshi、Sugiura Konosuke、Suzuki Toshitaka、Tsutaki Shun、Abe-Ouchi Ayako、Niwano Masashi、Parrenin Frederic、Saito Fuyuki、Yoshimori Masakazu
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 19 ページ: 293~321

    • DOI

      10.5194/cp-19-293-2023

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Towards reconstructing the Arctic atmospheric methane history over the 20th century: measurement and modelling results for the North Greenland Ice Core Project firn2022

    • 著者名/発表者名
      Umezawa Taku、Sugawara Satoshi、Kawamura Kenji、Oyabu Ikumi、Andrews Stephen J.、Saito Takuya、Aoki Shuji、Nakazawa Takakiyo
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 22 ページ: 6899~6917

    • DOI

      10.5194/acp-22-6899-2022

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dust correlation and oxygen isotope stratigraphy in the Southern Ocean over the last 450 kyrs: An Indian sector perspective2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hiroki、Ikehara Minoru、Suganuma Yusuke、Seki Osamu、Oyabu Ikumi、Kawamura Kenji
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 286 ページ: 107508~107508

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2022.107508

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronostratigraphy of the Larsen blue-ice area in northern Victoria Land, East Antarctica, and its implications for paleoclimate2022

    • 著者名/発表者名
      Lee Giyoon、Ahn Jinho、Ju Hyeontae、Ritterbusch Florian、Oyabu Ikumi、Buizert Christo、Kim Songyi、Moon Jangil、Ghosh Sambit、Kawamura Kenji、Lu Zheng-Tian、Hong Sangbum、Han Chang Hee、Hur Soon Do、Jiang Wei、Yang Guo-Min
    • 雑誌名

      The Cryosphere

      巻: 16 ページ: 2301~2324

    • DOI

      10.5194/tc-16-2301-2022

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gas isotope thermometry in the South Pole and Dome Fuji ice cores provides evidence for seasonal rectification of ice core gas records2022

    • 著者名/発表者名
      Morgan Jacob D.、Buizert Christo、Fudge Tyler J.、Kawamura Kenji、Severinghaus Jeffrey P.、Trudinger Cathy M.
    • 雑誌名

      The Cryosphere

      巻: 16 ページ: 2947~2966

    • DOI

      10.5194/tc-16-2947-2022

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High-resolution subglacial topography around Dome Fuji, Antarctica, based on ground-based radar surveys over 30 years2022

    • 著者名/発表者名
      Tsutaki Shun、Fujita Shuji、Kawamura Kenji、Abe-Ouchi Ayako、Fukui Kotaro、Motoyama Hideaki、Hoshina Yu、Nakazawa Fumio、Obase Takashi、Ohno Hiroshi、Oyabu Ikumi、Saito Fuyuki、Sugiura Konosuke、Suzuki Toshitaka
    • 雑誌名

      The Cryosphere

      巻: 16 ページ: 2967~2983

    • DOI

      10.5194/tc-16-2967-2022

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Dome Fuji ice core DF2021 chronology (0-207 kyr BP)2022

    • 著者名/発表者名
      Oyabu Ikumi、Kawamura Kenji、Buizert Christo、Parrenin Frederic、Orsi Anais、Kitamura Kyotaro、Aoki Shuji、Nakazawa Takakiyo
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 294 ページ: 107754~107754

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2022.107754

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial variations of 10Be in surface snow along the inland traverse route of Japanese Antarctic Research Expeditions2022

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Kazuho、Kato Shinji、Ohtani Kou、Kurita Naoyuki、Tsutaki Shun、Nakazawa Fumio、Motoyama Hideaki、Kawamura Kenji、Tazoe Hirofumi、Akata Naofumi、Yamagata Takeyasu、Matsuzaki Hiroyuki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 533 ページ: 61~65

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.10.018

    • 査読あり
  • [学会発表] Reconstruction of atmospheric methane concentration during the penultimate glacial period (145-195ka) from continuous flow analysis (CFA) of the Dome Fuji ice core2022

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Yonekura, Kenji Kawamura, Ikumi Oyabu, Kyotaro Kitamura, Jun Ogata, Motohiro Hirabayashi, Kaori Fukuda, Yoshimi Tsukagawa, Tomotaka Saruya, Fumio Nakazawa, Shuji Fujita, Kumiko Goto-Azuma, Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] Towards reconstructing the Arctic atmospheric methane history over the 20th century: measurement and modeling results for the NGRIP firn2022

    • 著者名/発表者名
      Taku Umezawa, Satoshi Sugawara, Kenji Kawamura, Ikumi Oyabu, Stephen Andrews, Takuya Saito, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] 氷床コアのメタン濃度の連続融解分析からみた南極と北半球の気候変動のリンク2022

    • 著者名/発表者名
      川村賢二、大藪幾美、米倉綾香、 極地研CFAチーム(東久美子、藤田秀二、平林幹啓、中澤文男、 小室悠紀、猿谷友孝、尾形純、北村享太郎、福田かおり、塚川佳美
    • 学会等名
      長期スケールの南極・南大洋変動に関する研究集会、札幌
  • [学会発表] Methane concentration in the Dome Fuji ice core measured by a continuous flow analysis system: method and initial results from the LGM to Holocene2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawamura, Ayaka Yonekura, Ikumi Oyabu, Kyotaro Kitamura, Remi Dallmayr, Rachael Rhodes, Jun Ogata, Motohiro Hirabayashi, Kaori Fukuda, Kumiko Goto-Azuma, Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      IPICS Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] The Dome Fuji ice core DF2021 chronology (0-207 kyr BP)2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Oyabu, Kenji Kawamura, Christo Buizert, Frederic Parrenin, Anais Orsi, Kyotato Kitamura, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa
    • 学会等名
      IPICS 3rd Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Third Dome Fuji Deep Coring: an Oldest Ice Core2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawamura, on behalf of the Third Dome Fuji Project
    • 学会等名
      13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Chronostratigraphy of Larsen blue ice, East Antarctica, and a tentative reconstruction of surface temperature and accumulation rate during the last deglaciation2022

    • 著者名/発表者名
      Giyoon Lee, Jinho Ahn, Hyeontae Joo, Florian Ritterbusch, Ikumi Oyabu, Songyi Kim, Kenji Kawamura, Zheng-Tian Lu, Sangyoung Han, Sambit Ghosh, Yeongcheol Han, Sangbum Hong, Changhee Han, Soon Do Hur, Wei Jiang, Guo-min Yang
    • 学会等名
      IPICS 3rd Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Fractionation of O2/N2 and Ar/N2 in the Antarctic ice sheet from precise gas measurements of the Dome Fuji ice core - Constraining permeabilities of O2, N2 and Ar in the ice sheet with a simple diffusion model-2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Oyabu, Kenji Kawamura, Tsutomu Uchida, Shuji Fujita, Kyotaro Kitamura, Motohiro Hirabayashi, Shuji Aoki, Shinji Morimoto, Takakiyo Nakazawa, Jeffrey P. Severinghaus, Jacob Morgan
    • 学会等名
      IPICS 3rd Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] The Paleochrono probabilistic model to derive a consistent chronology for several paleoclimatic sites2022

    • 著者名/発表者名
      F. Parrenin, L. Bazin, C. Buizert, E. Capron, J. Chowdhry-Beeman, E. Corrick, R. Drysdale, K. Kawamura, A. Landais, R.Mulvaney, I. Oyabu, S. Rasmussen
    • 学会等名
      IPICS 3rd Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] The Dome Fuji ice core DF2021 chronology (0-207 kyr BP)2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Oyabu, Kenji Kawamura, Christo Buizert, Frederic Parrenin, Anais Orsi, Kyotato Kitamura, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa
    • 学会等名
      13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Atmospheric CH4 concentration during the Holocene reconstructed from the NEEM (Greenland) and Dome Fuji (East Antarctica) ice cores2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Oyabu, Kenji Kawamura, Kyotaro Kitamura, Shinji Morimoto, Shuji Aoki, Kumiko Goto-Azuma and Thomas Blunier
    • 学会等名
      ISAR-7
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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