グリーンランド深層氷床コアから見た過去１５万年の温暖化とその影響評価

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22221002
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 東 久美子 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (80202620)
• 研究分担者: 藤田 秀二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (30250476) ; 植竹 淳 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター、ライフサイ), 新領域融合研究センター, 融合プロジェクト特任研究員 (40455473) ; 川村 賢二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90431478)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: グリーンランド / 氷床コア / 温暖化 / 環境変動 / NEEM

研究実績の概要

１．最終間氷期のNEEM地点では表面融解が起こっていた。表面融解の痕跡がメタン濃度のスパイク状の高濃度として得られると推定されることから、完新世（現間氷期）と最終間氷期との比較のため両期間におけるNEEMコアのメタン濃度を高分解能で分析した。その結果、完新世におけるメタン濃度にスパイク状の高濃度はほとんど確認できなかったことから、NEEM地点の表面融解は最終間氷期に特有であった可能性が高い。
２．メタンガスや亜酸化窒素ガスの濃度が局所的に高い底部のアイスコア（2391.950-2397.394m）から、微生物の濃度を顕微鏡の直接観察で明らかにした。その結果、濃度は最大で240cells/mlであったが、ある種の微生物の増殖により濃度が増加していると考えられていたメタンや亜酸化窒素の局所的な高濃度層との一致は見られなかった。
３．NEEMコアの希ガス分析から、最終氷期最盛期のクリプトンとキセノンの大気中濃度は完新世初期や現在より明らかに低く、他のコアのデータとも整合的であった。このことから、最終氷期の平均海水温の変動がアイスコア中の希ガス濃度に反映されていると結論した。
４．NEEMにおけるフィルンの圧密と変形の実態を明らかにするために、気泡・空隙や氷の形状を明らかにするための計測を実施した。更に、南極やグリーンランドの複数地点のフィルンを用いた同様の計測との比較を実施し、グリーンランドと南極のそれぞれでのフィルンの構造的な特徴を明らかにした。堆積量が多い地域のフィルンは、構造異方性が発達し、その異方性が氷床表面から深部にわたり長期維持される傾向がある。堆積量が少ない地域のフィルンは、構造異方性は脆弱で、圧密の過程のなかで崩壊しやすいことがわかった。
５．NEEMコアのハロゲン成分を高精度で分析した。氷期に生じた温暖化イベントに伴ってBr-濃度が大きく変化したことを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] コペンハーゲン大学/デンマーク工科大学(デンマーク)
  • 国名: デンマーク
  • 外国機関名: コペンハーゲン大学/デンマーク工科大学
• [国際共同研究] ベルン大学(スイス)
  • 国名: スイス
  • 外国機関名: ベルン大学
• [国際共同研究] アルフレッドウェゲナー極地海洋研究所(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: アルフレッドウェゲナー極地海洋研究所
• [国際共同研究] 英国南極調査所/ケンブリッジ大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: 英国南極調査所/ケンブリッジ大学
• [国際共同研究] ストックホルム大学/ウプサラ大学(スウェーデン)
  • 国名: スウェーデン
  • 外国機関名: ストックホルム大学/ウプサラ大学
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 9
• [雑誌論文] Densification of layered firn in the ice sheet at Dome Fuji, Antarctica (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujita, S., K. Goto-Azuma, M. Hirabayashi, A. Hori, Y. Iizuka, Y. Motizuki, H. Motoyama, K. Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 62 ページ: 103―123
  • DOI: 10.1017/jog.2016.16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Variations in global methane sources and sinks during 1910-2010 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ghosh, A., P.K. Patra, K. Ishijima, T. Umezawa, A. Ito, D. M. Etheridge, S. Sugawara, K. Kawamura, J. B. Miller, E. J. Dlugokencky, P. B. Krummel, P. J. Fraser, P.J., L. P. Steele, R. L. Langenfelds, C. M. Trudinger, J.W.C. White, B. Vaughn, T. Saeki, S. Aoki, T. Nakazawa
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 15 ページ: 2595-2612
  • DOI: 10.5194/acp-15-2595-2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Differentiating bubble-free layers from melt layers in ice cores using noble gases (2015)
  • 著者名/発表者名: Orsi, A.J., K. Kawamura, J. M. Fegyveresi, M. A. Headly, R. B. Alley, J.P. Severinghaus
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 61 ページ: 585-594
  • DOI: 10.3189/2015JoG14J237
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Greenland ice cores constrain glacial atmospheric fluxes of phosphorous (2015)
  • 著者名/発表者名: Kjaer, R. Dallmayr, J. Gabrieli, K. Goto-Azuma, M. Hirabayashi, A. Svensson, P. Vallelonga
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 120 ページ: 10811-10820
  • DOI: 10.1002/2015JD023559
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modern solar maximum forced late twentieth century Greenland cooling (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobashi, T., Box, J. E., Vinther, B. M., Goto-Azuma, K., Blunier, T., White, J. W. C., Nakaegawa, T., Andresen, C. S.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 42 ページ: 5992-5999
  • DOI: 10.1002/2015GL064764
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Greenland 2012 melt event effects on CryoSat-2 radar altimetry. Journal of Geophysical Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Nilsson, J., P. Vallelonga, S. B. Simonsen, L. S. Sorensen , R. Forsberg, D. Dahl-Jensen, M. Hirabayashi, K. Goto-Azuma, C. S. Hvidberg, H. A. Kjær, K. Satow
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 42 ページ: 3919-3926
  • DOI: 10.1002/2015GL063296
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Densification of layered firn of the ice sheet at NEEM, Greenland. Journal of Glaciology (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujita, S., M. Hirabayashi, K. Goto-Azuma, R. Dallmayr, K. Satow, J. Zheng and D. Dahl-Jensen
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 60 ページ: 905-921
  • DOI: 10.3189/2014JoG14J006
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spatial variations in impurities (cryoconite) on glaciers in northwest Greenland (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Takeuchi, N. Nagatsuka, J. Uetake, R. Shimada
  • 雑誌名: Bulletin of Glaciological Research 巻: 32 ページ: 85-94
  • DOI: 10.5331/bgr.32.85
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fabric along the NEEM ice core, Greenland, and its comparison with GRIP and NGRIP ice cores (2014)
  • 著者名/発表者名: Montagnat, M; N. Azuma, D. Dahl-Jensen, J. Eichler, S. Fujita, F. Gillet-Chaulet, S. Kipfstuhl, D. Samyn, A. Svensson, I. Weikusat
  • 雑誌名: The Cryosphere 巻: 8 ページ: 1129-1138
  • DOI: 10.5194/tc-8-1129-2014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] NEEMアイスコア中における微生物濃度の変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植竹淳
  • 学会等名: 「両極域における第四紀の気候・環境変動史」研究集会
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2016-03-29 – 2016-03-30
• [学会発表] Variability of trace halogen species in ice core from NEEM, Greenland (2016)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Paul Vallelonga, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • 学会等名: IPICS Open Science Conference
  • 発表場所: Hobart（オーストラリア）
  • 年月日: 2016-03-07 – 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of measurement techniques of micro-particles in polar snow and ice (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hideaki Motoyama, Yoshimi Ogawa, Konosuke Sugiura
  • 学会等名: IPICS Open Science Conference
  • 発表場所: Hobart（オーストラリア）
  • 年月日: 2016-03-07 – 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Ancient DNA analysis of ice core and extinct animal samples (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Segawa, Hiroshi Mori, Takahiro Yonezawa, Ayumi Akiyoshi, Masami Hasegawa, Hideaki Motoyama
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Development of melting device for firn core samples (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shiba, Kazuhiro Nota, Morimasa Takata Nobuhiko Azuma and Kumiko Goto-Azuma
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] High Resolution Continuous Flow Analysis System developed at the Ice Core Research Center, National Institute of Polar Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Remi Dallmayr, Kumiko Goto-Azuma, Kenji Kawamura, Motohiro Hirabayashi, Vasileios Gkinis, Kyotaro Kitamura, Yoshimi Ogawa, Kazuhiro Hayashi, Akane Tsushima, Jun Ogata
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Development of ice-core analysis techniques at the Ice Core Research Center, National Institute of Polar Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Remi Dallmayr, Shuji Fujita, Motohiro Hirabayashi, Kenji Kawamura, and Hideaki Motoyama
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] 堀内賞受賞記念講演：極域氷床コア及びフィルン空気を基にした過去の大気組成・気候の復元と変動メカニズムの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川村賢二
  • 学会等名: 日本気象学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2015-10-29 – 2015-10-29
  • 招待講演
• [学会発表] アイスコアの空気抽出・分析技術における最近の進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川村賢二、北村享太郎、Remi Dallmayr、東久美子、青木周司、中澤高清
  • 学会等名: 日本気象学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2015-10-28 – 2015-10-28
• [学会発表] Variability of size distribution and shape of dust particles in polar snow and ice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hideaki Motoyama
  • 学会等名: XIX INQUA 2015
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • 年月日: 2015-07-26 – 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] Climate and environment back to the Eemian interglacial viewed from ionic records at NEEM, Greenland (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Bo Vinther, Hideaki Motoyama
  • 学会等名: IUGG General Assembly 2015
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2015-06-22 – 2015-07-02
  • 国際学会
• [学会発表] Evidence for solar-induced AMOC variability from Greenland temperature records over the past 2000 years (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Kobashi, Jason E. Box, Bo M. Vinther, Kumiko Goto-Azuma, Thomas Blunier, James W.C. White, Toshiyuki Nakaegawa, Camilla S. Andresen
  • 学会等名: IUGG General Assembly 2015
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2015-06-22 – 2015-07-02
  • 国際学会
• [学会発表] Variability of trace inorganic species in an ice core from NEEM, Greenland (2015)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • 学会等名: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山市）
  • 年月日: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • 国際学会
• [学会発表] Variabirity of terrestrial biogenic ions over the past 128,000 years from a deep ice core drilled at NEEM, Greenland (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Motohiro Hirabayashi, Margareta Hansson, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama
  • 学会等名: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山市）
  • 年月日: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • 国際学会
• [学会発表] Introduction of “Long-term Plan for Arctic Environmental Research, Theme 6: Future Arctic environment explored from paleoenvironmental records” (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawamura
  • 学会等名: The 4th International Symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山市）
  • 年月日: 2015-04-27 – 2015-04-30
  • 国際学会
• [学会発表] Past atmospheric krypton and xenon over the last 24,000 years from trapped air in polar ice cores: A potential constraint on mean ocean temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawamura, Jeffrey P. Severinghaus, Daniel Baggenstos, Anais Orsi, Christo Buizert, Shuji Aoki and Takakiyo Nakazawa
  • 学会等名: EGU General Assembly
  • 発表場所: ウィーン(オーストラリア）
  • 年月日: 2015-04-12 – 2015-04-17
  • 国際学会
• [学会発表] Volcanically active periods induced multidecadal to centennial Greenland cooling episodes during the past 2,100 years (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Kobashi, Jason E. Box, Bo M. Vinther, Kumiko Goto-Azuma, Thomas Blunier, James W.C. White, Toshiyuki Nakaegawa, Camilla S. Andresen
  • 学会等名: International Conference on Volcanoes, Climate, and Society
  • 発表場所: ベルン大学（スイス）
  • 年月日: 2015-04-07 – 2015-04-11
  • 国際学会
• [学会発表] 窒素循環に関わる氷河生態系の微生物解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬川高弘
  • 学会等名: 札幌微生物研究会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Past environmental changes back to the Eemian interglacial indicated by variations of ions in the Greenland NEEM ice core (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Takayuki Kuramoto, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, Session IQ
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2014-12-05 – 2014-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Concentration of trace inorganic species in deep ice core at NEEM, Greenland (2014)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Hirabayashi, Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama, Jorgen Peder Steffensen, Dorthe Dahl-Jensen
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, Session IQ
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2014-12-05 – 2014-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] 氷床コア中の溶存イオン成分の連続融解分析装置の開発 -試料導入部- (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田守昌、東久美子、平林幹啓、Remi Dallmayr、東信彦
  • 学会等名: 第5回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] NEEM 氷床コア解析による完新世のメタン濃度復元(続報) (2014)
  • 著者名/発表者名: 川村賢二、北村享太郎、Remi Dallmayr
  • 学会等名: 第5回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都立川市）
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] イオンクロマトグラフを用いた氷床コア試料の連続融解分析装置の開発Ⅱ －サンプル導入の自動化と標準試料の分析－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田守昌、東久美子、平林幹啓、Remi Dallmayr、東信彦
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 八戸工業大学（八戸市）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [学会発表] 国立極地研究所における雪氷試料の化学分析法の開発状況 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東久美子・平林幹啓・Remi Dallmayr・小川佳美・永塚尚子
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 八戸工業大学（八戸市）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [学会発表] High resolution continuous flow analysis system for polar ice cores (2014)
  • 著者名/発表者名: Remi Dallmayr , Kumiko Goto-Azuma, Helle Astrid Kjaer, Paul Vallelonga, Hironobu Yamada, Nobuhiko Azuma, Morisama Takata, Simon Schupbach, Motohiro Hirabayashi, Takahiro Segawa
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 八戸工業大学（八戸市）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [学会発表] グリーンランドNEEM氷床コアのイオン変動から見た過去12万8千年の気候・環境変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東久美子・Anna Wegner・Margareta Hansson・平林幹啓・倉元隆之・Birthe Twarloh・本山秀明
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 八戸工業大学（八戸市）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-20
• [学会発表] Continuous ice sample positioning using an ultra high precision laser (2014)
  • 著者名/発表者名: Remi Dallmayr, Kumiko Goto- Azuma, Motohiro Hirabayashi, Hironobu Yamada
  • 学会等名: PIRE/ICEICS 2014 Workshop
  • 発表場所: コペンハーゲン(デンマーク）
  • 年月日: 2014-08-27 – 2014-08-29
  • 国際学会
• [学会発表] NGRIPとGISP2氷床コアから見る過去2000年のグリーンランドの気温変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小端拓郎、東久美子、川村賢二、Bo Vinther、Thomas Blunier、Jason Box、Christo Buizert、 Atsuhiro Muto、James White
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] Variations of ion concentrations in the NEEM deep ice core (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Goto-Azuma, Anna Wegner, Margareta Hansson, Motohiro Hirabayashi, Birthe Twarloh, Hideaki Motoyama and the NEEM Aerosol Consortium members
  • 学会等名: NEEM Symposium
  • 発表場所: コペンハーゲン(デンマーク）
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-25
  • 国際学会
• [学会発表] Holocene gas compositions in the NEEM ice core (methods and preliminary results) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawamura, Kyotaro Kitamura, Remi Dallmayr
  • 学会等名: NEEM Symposium
  • 発表場所: コペンハーゲン(デンマーク）
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-25
  • 国際学会
• [図書] 北極読本 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東久美子（24名による分担執筆）
  • 総ページ数: 220
  • 出版者: 成山堂書店
• [備考] 北グリーンランド氷床深層掘削計画
  • URL: http://polaris.nipr.ac.jp/~NEEM/