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2023 年度 実績報告書

大量絶滅時の気候変動を決めるメカニズムと陸海環境応答の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H01345
配分区分補助金
研究機関山口大学

研究代表者

齊藤 諒介  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (90772385)

研究分担者 海保 邦夫  東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (00143082)
高橋 聡  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60615251)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード大量絶滅 / 大規模火山活動 / 堆積有機分子
研究実績の概要

2023年度における主な研究成果は次のとおりである。
1. 英国で採取した地質試料や採取済みの南中国の地質試料の有機分析を行った。英国で採取したオルドビス紀末の試料に関しては堆積岩の外側と内側の濃度差の比較を行い地層由来以外の有機物に汚染されていないか確認したところ、汚染はされていないことが確認された。ただし被熱温度が高すぎて、有機分子の保存が良くなかった。南中国のオルドビス紀末の試料の有機分析からは、大量絶滅時にコロネンの異常濃集が認められ、かつその層序的位置は水銀で認められている異常濃集とほぼ同じ層序的位置であった。これによりオルドビス紀末の大量絶滅では大規模火山活動が関与している可能性を示しており、有機分析からその証拠が初めて示された。
2. ペルム紀末大量絶滅とその直後の前期三畳紀の地層記録におけるコロネンの層序的記録に基づいて当時の大量絶滅と大規模火山活動の因果関係を確認した。また、コロネンの層序記録に基づいて大規模火山による炭素投入量を見積もるという新しい試みを行い、炭素循環モデル計算の結果、当時の炭素循環が大規模火山噴火によって擾乱を受けていることを確かめた。その結果としてペルム紀末大量絶滅からの回復が遅れていたことも確認した。これらの結果を国際誌に発表した。
3. 分担者の名古屋大学では岩石を粉末化するクリーンベンチの作成、岩石粉末を酸処理するためのドラフト排風装置周辺の実験環境の設営を行った。愛知県犬山、京都府福知山において古生代ー中生代の地質の調査を行った。
4. 英国のオルドビス紀―シルル紀境界から採取した連続的試料のすべての粉末化を行い、元素分析と水銀同位体測定のために、研究分担者へ送付した。堆積岩の燃焼化学分析の結果を論文原稿にまとめ、Scientific Reportsに投稿し、アクセプトが確実な状態になった(2024年4月にアクセプトされた)。

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

オルドビス紀―シルル紀境界の有機化学分析はすでに開始し、大規模火山噴火活動と大量絶滅、気候変動の関係を示唆する結果が得られつつある。堆積岩の加熱の際に放出される気候ガスの燃焼化学分析の結果は国際誌にもう少しで受理される。ペルム紀末大量絶滅およびその直後の前期三畳紀におけるコロネンの層序記録にもとづく新たな炭素循環モデル計算は成功し、国際誌に受理されている。

今後の研究の推進方策

中国と英国のオルドビス紀―シルル紀境界の有機化学分析を完了し、元素分析と水銀同位体測定を行い、結果を論文にまとめ査読付き国際誌投稿する。設置した実験・分析環境でのブランク分析と標準試料の繰り返し分析による再現性の確認を行う。準備が整い次第、各大量絶滅期の堆積岩の化学組成分析を進める。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 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 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] リーズ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      リーズ大学
  • [雑誌論文] Coronene-A Potential Powerful Tool for Reconstructing Ancient Fire Records and Its Significance in a Geological Context2023

    • 著者名/発表者名
      Saito, R.
    • 雑誌名

      Journal of the Geological Society of India

      巻: 99 ページ: 1639-1640

    • DOI

      10.1007/s12594-023-2520-9

  • [雑誌論文] Centennial scale sequences of environmental deterioration preceded the end-Permian mass extinction2023

    • 著者名/発表者名
      Saito, R., Wormer, L., Taubner, H., Kaiho, K., Takahashi, S., Tian, L., Ikeda, M., Summons, R., Hinrichs, K. U.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1594/PANGAEA.952297

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequent high-temperature volcanic combustion events delayed biotic recovery after the end-Permian mass extinction2023

    • 著者名/発表者名
      Saito, R., Kaiho, K., Tian, L., Takahashi, S.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 614 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2023.118194

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-temperature combustion event spanning the Guadalupian-Lopingian boundary terminated by soil erosion2023

    • 著者名/発表者名
      Kaiho, K., Grasby, S. E., Chen, Z-Q.
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Plaeoclimatology, Palaeoecology

      巻: 618 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.palaeo.2023.111518

  • [雑誌論文] An animal crisis caused by pollution, deforestation, and warming in the late 21st century and exacerbation by nuclear war2023

    • 著者名/発表者名
      Kaiho, K.
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e15221

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 顕生代の大量絶滅時の気候変化の原因と近未来の絶滅規模 ・時期2024

    • 著者名/発表者名
      海保邦夫
    • 学会等名
      日本古生物学会
  • [学会発表] 2.5億年前地層試料中の光合成色素の顕微分光分析2023

    • 著者名/発表者名
      石川朋宏, 齊藤諒介・ 近藤 徹
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
  • [学会発表] 前期三畳紀の極端温暖化と直後の気候寒冷化に駆動された海洋無酸素化2023

    • 著者名/発表者名
      高橋聡・山北聡・武藤俊・小嶋智・海保邦夫・山崎慎一・土屋範芳・熊怡俊・ポールトン サイモン・ポール ウィグナル・松本廣直・板井啓明・藤林恵
    • 学会等名
      地質学会

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公開日: 2024-12-25  

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