| 研究課題/領域番号 |
24221002
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佐野 有司 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50162524)
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| 研究分担者 |
白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70463908)
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
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| 研究期間 (年度) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| キーワード | 環境変動 / 海洋科学 / 地球化学 / 質量分析 |
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| 研究実績の概要 |
前年度から継続して、サンゴ骨格、有孔虫殻、二枚貝殻、魚の耳石などの生物起源炭酸塩、ならびに合成標準試料を対象に、NanoSIMSを用いた高解像度分析を行った。また標準試料などを用いて最適な分析法を検討すると共に、測定精度や検出感度を向上させるよう手法の改良を行った。
サンゴや有孔虫を同位体試薬でマーキングしながら飼育し、その骨格や殻を高解像度で分析した。その結果、同位体ラベルした部分は明瞭に識別できることを確認した。ラベルした部分の水温などの環境条件がわかっており、その環境情報と元素組成や同位体組成とを比較し、環境プロキシとなる元素や同位体組成を検討した。同位体ラベルに使用するカルシウムの同位体は存在度の小さい同位体であり、海水中のカルシウム濃度を変えずに生物に取り込ませることができるため、ラベルする元素により生物にストレスを与えることなくマーキングできる画期的な方法である。
岩手県大槌湾で採取したムラサキイガイの貝殻をNanoSIMSにより高解像度で分析した。また比較のために別の個体も分析した。これらの貝はその年齢から津波を経験したと考えられ、その痕跡が２個体とも化学組成の変化として残されているのを確認した。また高解像度分析により潮汐と相関のある化学組成の変化が見られ、新たな環境プロキシとなる可能性が示唆された。また、鉱床性アパタイトを用いて塩素同位体比の高解像度高精度分析法の確立を目指し、手法の改良を進めた。これらの成果は国内外の学会で報告し、論文化を進めている。
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| 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
今年度は採用した特任研究員が１名に減ったが、継続してNanoSIMSとEPMAを用いた生物炭酸塩骨格中の微量金属元素およびハロゲン元素の挙動の解明に取り組んでいる。炭酸カルシウム試料中のアルカリ土類元素やハロゲン元素を中心に、極微小領域の分析法の開発は順調に進んでおり、同位体試薬でマーキングした養殖試料の作成も成功している。これらの手法と試料を用いて実試料の分析に取りかかっている。当初の目的である塩素の同位体分析は概ね手法が確立し、現在は地球科学試料に手法を応用し論文化できる段階に達している。以上のことから、研究計画はおおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに確立したアルカリ土類元素などの分析法の他に、ハロゲン元素の高精度の分析条件を確立し、実際のサンゴ骨格、シャコ貝殻、有孔虫殻、回遊魚の耳石を分析する。炭酸カルシウム試料中のハロゲン元素濃度、アルカリ土類元素濃度、ストロンチウムおよび塩素の同位体比を高解像度で分析し、データ解析により過去の海洋環境の情報を引き出す。飼育試料を用いて環境プロキシとして最良の元素比や同位体比を検討するとともに、その技術を天然試料にも応用し、微量元素濃度や同位体比から温度や日射量など過去の海洋環境の情報を高時間分解能で引き出す。これまでに注目してきた水温や日射量、塩分などの環境情報だけでなく、生物起源炭酸塩に他の情報が記録される可能性についても検討する。例えば海底火山近くに生息するサンゴや二枚貝の殻を分析し、火山活動の指標となるプロキシを探す。海面の下にあるためよくわからない海底火山の活動史を、生物起源炭酸塩が記録している可能性を探る。また、陸上に存在する鍾乳石などの炭酸塩についても火山活動が記録されていないか確かめる。これらの成果をとりまとめ、学会や学術誌で発表し、５年間の活動の総まとめとする。
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