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2013 年度 実績報告書

サンゴ骨格の栄養塩指標を用いた過去100年間の黒潮流量の定量的復元

研究課題

研究課題/領域番号 24310001
研究機関北海道大学

研究代表者

渡邊 剛  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (80396283)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードサンゴ骨格 / 栄養塩 / 黒潮
研究概要

本研究は黒潮域に沿って分布する造礁性サンゴ骨格に記録される週単位の高精度履歴を用いて過去100年間の黒潮流量の変化を復元することを目的としている。黒潮流量の観測記録は精々40年間しかなく、また、水温、塩分を指標とした海水の物理量を指標にしたものであった。本研究では、サンゴ骨格から復元される水温(ストロンチウム/カルシウム比)、塩分(酸素同位体比)に加え、新たな指標として栄養塩(窒素同位体比)の時空間変化を復元し、過去100年間の黒潮の挙動を明らかにする。これまで本研究では、黒潮流軸上に位置する高知県竜串サンゴコアの酸素同位体比、窒素同位体比分析、鹿児島県甑島サンゴコアの酸素同位体比、和歌山県串本サンゴコアの酸素同位体比分析をおこなってきた。高知県竜串のサンゴ骨格の窒素同位体比変動からは、過去150年間の黒潮による栄養塩供給履歴を復元した。サンゴ骨格の窒素同位体比は黒潮の流量とともに変動しており、その150年間の記録から黒潮の流量の変動は北太平洋十年規模振動(PDO)とエルニーニョ南方振動(ENSO)によって支配されてきたことが明らかになった。1900年代初頭には西太平洋の水温が上昇するラニーニャ状態のときに黒潮流量は増大しているが、1940年以降にはPDOの振幅が顕著になり、PDOの正のモード、つまり冬のアリューシャン低気圧が強いときに黒潮流量が増大するようになった。1970年代以降ではPDOの正のモードとエルニーニョ状態の両方が黒潮流量を増大させる要因になっていた。鹿児島県甑島サンゴコアの酸素同位体比は東アジア夏季モンスーンの影響を受けて変化しており、その変動がPDOへ伝搬していることを示した。これら二つのサンゴコアの結果はそれぞれ国際誌に論文として投稿中である。また本研究の各サンゴコアの結果を統合することにより、北太平洋の気候変動と大気海洋相互作用の関係を総合的に解釈可能となることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究によって新たに開発されたサンゴ骨格を用いた栄養塩指標を用いた過去100年間の黒潮流量の定量的な復元に成功したばかりではなく、他の国際共同プロジェクト協調することにより、他の生物源炭酸塩にも適応できること、他の海域にも応用できることが確かめられるなど、当初の予定を上回る成果が得られた。

今後の研究の推進方策

本研究は、既に、当初計画の目標を達しているが、本研究で得られた知見と手法を他の海域や他の気候学的課題への応用と波及を視野に展開させさらなる発展を目指す。カリブ海やインド洋などの海域における試料への栄養塩指標の応用を行い、より汎用性の高いな栄養塩指標の確立と高制度化を目指し、熱帯から温帯域における栄養塩循環の包括的な解明を推進する。

次年度の研究費の使用計画

本研究を国際共同プロジェクトと協調させることにより、当初予定よりも必要経費を削減することができた。
本研究で得られた知見と手法を他の海域からの試料にも適応する。具体的には、新たに、喜界島や薩摩硫黄島など黒潮域内や黒潮域続流域にも対象を広げより包括的な研究成果を目指す。そのためのフィールド調査および実験のために必要な経費のために使用する予定である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Influence of Land Development on Holocene Porites Coral Calcification at Nagura Bay, Ishigaki Island, Japan.2014

    • 著者名/発表者名
      Sowa K, Watanabe T, Kan H, Yamano H
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9(2) ページ: e88790

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0088790

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A skeletal Sr/Ca record preserved in Favia speciosa and implications for coral Sr/Ca thermometry in mid-latitude regions2013

    • 著者名/発表者名
      Seo, I., Lee, Y.I., Watanabe, T., Yamano, H., Shimamura, M. Yoo, C.M. Hyeong, K.
    • 雑誌名

      Geochemistry Geophysics Geosystems

      巻: 14(8) ページ: 2873-2885

    • DOI

      10.1002/ggge.20195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen isotopes in intra-crystal coralline aragonites2013

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, A. Watanabe, T., Takahata, N., Sano, Y., Tsunogai, U.
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 351 ページ: 276-280

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2013.05.024

  • [学会発表] Multiple approaches for understanding earth environmental changes using biogenetic carbonates.2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Watanabe
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] Perplexing effects of Porites coral calcification on annual interval trace elements and boron isotope in northern habitable limits of Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Kohki Sowa, Tsuyoshi Watanabe, Kentaro Tanaka, Jens Zinke, Malcolm McCulloch
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] Seasonal to decadal climate signals in skeletal growth and trace elements of the Pacific sclerosponges, International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Ohmori, Tsuyoshi Watanabe
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] Strong typhoon in 2005 recorded in the shell growth lines and geochemical signals of Tridacna maxima from Okinotori island, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Taro Komagoe ,Tsuyoshi Watanabe ,Tsuzumi Miyaji,Kotaro Shirai ,Atsuko Yamazaki
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] High-resolution isotopic records in Oman corals: Indian Monsoon climate reconstruction2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Watanabe, Tsuyoshi Watanabe, Atsuko Yamazaki, Michel R Claereboudt, Miriam Pfeiffer
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] Multidecadal climatate reconstruction using sclerochronological and geochemical approaches on freshwater peal mussels in Hokkaido, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Suzuki, Tsuyoshi Watanabe, Atsuko Yamazaki, Tsuzumi Miyaji, Kazuto Omori, Kotaro Shirai
    • 学会等名
      International Joint workshop on coral reef environmental earth sciences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20140325-20140327
  • [学会発表] Corals at volcanic island of Satsuma iwo-jima: Implication for a new proxy of hydrothermal events and biological adaptation2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T.,Kamimura, K., Yamazaki, A.,K. Omori, Le Guern, F., Kiyokawa, S.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Firenze Fiera, Congress & Exhibition Center(Italy)
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] A 150-year variation of Kuroshio transport detected by the nitrate δ15N records in coral skeletons2013

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, A. Watanabe, T. , Tsunogai, U., Iwase, F., Yamano, H.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Firenze Fiera, Congress & Exhibition Center(Italy)
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] nitrogen isotopes in caribbean coral skeletons: decadal variability in north atlantic nitrogen fixation

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki A., Hetzinger S., Reumont J. v., Tsunogai U., Watanabe T.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center(USA)
  • [学会発表] middle holocene daily light cycle recorded in the sr/ca ratios of a fossil giant clam shell

    • 著者名/発表者名
      Sano Y., Hori M., Takahata N., Shirai K., Watanabe T.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center(USA)
  • [学会発表] coral multiple proxy approach to evaluate the impact of coastal land use on reef environments and coral growth

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T., Miyaji T., Yamazaki A., Inoue M., Sowa K.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center(USA)
  • [学会発表] seasonal to decadal climate signals in skeletal growth and trace elements of the pacific sclerosponges

    • 著者名/発表者名
      Ohmori K., Watanabe T.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center(USA)
  • [学会発表] coral sr/ca records from enggano island (indonesia): proxy records of iod-induced upwelling and mean sst in the eastern indian ocean

    • 著者名/発表者名
      Pfeiffer M., Takayanagi H., Cahyarini S. Y., Watanabe T., Garbe-Schoenberg
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2014
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center(USA)
  • [学会発表] Coral evidence of El Nino variability during the Pliocene warm period

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Watanabe, Atsushi Suzuki, Shoshiro Minobe, Tatsunori Kawashima, Koji Kameo, Kayo Minoshima, Yolanda M. Aguilar,c Ryoji Wani, Hodaka Kawahata, Kohki Sowa, Takaya Nagai, and Tomoki Kase
    • 学会等名
      International Joint Workshop‘‘Recent developments in Paleoenvironmental studies’’
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
  • [学会発表] Seasonal to decadal climate signals in skeletal growth and trace elements of the Pacific clerosponge

    • 著者名/発表者名
      Ohmori, K. Watanabe, T
    • 学会等名
      International Joint Workshop‘‘Recent developments in Paleoenvironmental studies’’
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
  • [学会発表] A 150-year coral record reveals intensification of oligotrophic Kuroshio transport to temperate North Pacific

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, A. Watanabe, T. , Tsunogai, U., Iwase, F., Yamano, H.
    • 学会等名
      3rd International Sclerochronology Conference
    • 発表場所
      Galeri(UK)
  • [学会発表] High latitude coral records in Japan: Implication for climate changes and coral adaptation

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T., *Yamazaki,A., *Kawamura, T., *Jumpei, I., *Nakamura, T., *Sowa, K., *Iwase, F., Nomura, K., Sugihara, K., Abe, O., Sakamoto, T., Murayama, M., and Yamano, H.
    • 学会等名
      3rd International Sclerochronology Conference
    • 発表場所
      Galeri(UK)
  • [学会発表] Daily light cycle reconstructed by Sr/Ca in a fossil giant clam, Tridacna gigas, lived in 4.6 ka, southern Japan

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, K. Shirai, N. Takahata, Y. Sano, N. Kobayashi, K. Okamoto, T. Watanabe
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union annual meeting
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
  • [学会発表] サンゴ骨格に記録される 炭素同位体比のvital effectの理解に向けたサンゴポリプモデルの開発

    • 著者名/発表者名
      中村隆志, 灘岡和夫, 渡邉 敦, 宮島利宏, 渡邊 剛
    • 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)

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公開日: 2015-05-28  

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