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2021 年度 実績報告書

石筍の炭酸凝集同位体から過去数万年間の気温・降水量変化を読み解く

研究課題

研究課題/領域番号 20J00843
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 大和  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD) (70782019)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード石筍 / 炭酸凝集同位体 / 酸素同位体 / 気温変動 / 古気候 / アジアモンスーン / 後期更新世 / 完新世
研究実績の概要

日本国内に発達する鍾乳石の成長環境を明らかにするため、鹿児島県徳之島の石灰岩地域では、土壌やトゥファ、洞窟環境の調査をおこなったほか、岐阜県大滝鍾乳洞内や周辺洞窟の内部では、温湿度をはじめとした環境調査をおこなった。降水の酸素同位体比の季節性を観測するため、既報の観測記録の乏しい静岡県静岡市と宮城県仙台市では、毎月の雨水採取を継続的におこなっている。
前年度に国際誌へ掲載した、広島県産石筍からの古気候復元研究で用いた手法を、岐阜県産石筍の安定酸素同位体・炭酸凝集同位体組成のデータ解釈に応用し、岐阜県における過去の陸上平均気温と、降水の季節変動の共進化過程を復元し、学術論文を作成した。本論は、最後期更新世から完新世中期における気候変動過程の、広島県と岐阜県での地域間比較もおこなっており、本邦陸域における気候変動史と、アジアモンスーンシステムとの関連を、より広範な視点から明らかにしている。本論は国際誌への投稿・査読を経た後、修正の上で再投稿をおこない、再査読中である。
実験室では炭酸凝集同位体の温度キャリブレーションに用いる人工カルサイトを一定温度化で作成している。また、2種の凝集同位体指標を併用し、石筍の炭酸凝集同位体組成に見られる非平衡効果を、定量的に補正する手法の実用化を進めている。
本年は炭酸凝集同位体の測定に関連し、共著として参加した1件の国際雑誌論文が受理されたほか、国内の学会では筆頭として1件、共同発表者として4件の発表をおこなった。

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

研究計画当初に予定していた、炭酸塩試料の追加採取はやや滞っているものの、研究成果の公表作業は当初の計画以上に進展している。
更なる成果公表のための分析データも蓄積しており、計画当初の予定とやや順序が異なるものの、研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

昨年度までに十分に実施することができなかった、石筍の炭酸凝集同位体分析を、九州大学で補足的におこなう。
投稿中の古気候研究論文の、受理掲載を目指すほか、他の石筍についても、測定データの解析や研究成果の公表準備を進め、 分析結果は順次,学会報告や学術論文として公表する予定である。
また、日本各地の雨水の酸素同位体組成の季節特性を明らかにするため、静岡県、宮城県、鹿児島県奄美市で引き続き水試料の収集を継続する。
本研究で得られた石筍の炭酸凝集同位体データを、過去の測定データとの合わせて整理し、2種の凝集同位体組成を併用した、非平衡効果の定量的な補正法の確立を目指し、石筍凝集同位体記録から、より定量的に過去の温度を復元することも、本研究最終年度の目標の一つとする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Carbonate clumped isotope thermometry of fault rocks and its possibilities: tectonic implications from calcites within Himalayan Frontal Fold-Thrust Belt2021

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Dyuti Prakash、Ando Jun-ichi、Kano Akihiro、Kato Hirokazu、Ghosh Gautam、Das Kaushik
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 ページ: 42 (2021)

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00435-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 広島県および岐阜県産石筍の安定酸素同位体比への温度効果2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 大和, 森 大器, 雨川 翔太, 狩野 彰宏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] カスケード型トゥファの年縞認定と高解像度安定同位体記録2021

    • 著者名/発表者名
      村田 彬, 加藤 大和, 狩野 彰宏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] 淡水成炭酸塩の産状から示唆される九州地方における始新世の湿潤化2021

    • 著者名/発表者名
      佐久間 杏樹, 狩野 彰宏, 柿崎 喜宏, 加藤 大和, 仁木 創太, 平田 岳史
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 徳之島のカスケードトゥファに記録された酸素安定同位体比と太平洋十年規模振動の関係2021

    • 著者名/発表者名
      村田 彬, 加藤 大和, 狩野 彰宏
    • 学会等名
      日本地球化学会第68回年会
  • [学会発表] 石筍の流体包有物分析による最終退氷期における沖縄地域の気温上昇の定量的な復元2021

    • 著者名/発表者名
      植村 立, 三嶋 悟, 中村 光樹, 浅海 竜司, 加藤 大和, 狩野 彰宏, Jin-Ping
    • 学会等名
      日本地球化学会第68回年会

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公開日: 2022-12-28  

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