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2015 年度 実績報告書

堆積速度の低下による汽水域底質の酸性化問題の提起とその解決へ向けた基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 25287138
研究機関島根大学

研究代表者

野村 律夫  島根大学, 教育学部, 教授 (30144687)

研究分担者 入月 俊明  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60262937)
井上 睦夫  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (60283090)
辻本 彰  島根大学, 教育学部, 講師 (60570554)
林 広樹  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (80399360)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード酸性化 / 沿岸汽水域 / 堆積速度 / 有機物負荷 / 沿岸水の動態 / アンスロポシーン
研究実績の概要

石灰質有孔虫の溶解現象について,堆積速度とα線測定装置を使った宍道湖の湖水動態の調査を中心に進めた。
宍道湖における堆積過程の継続研究は,今年度までに計37地点のコア試料を分析することができた。これらの分析結果からCs-137のピーク深度(y)と斐伊川河口から宍道湖の東西方向の距離(x)で配列すると,y=29.6-1.58xとなり,河口から約19km(宍道湖東部)では無堆積に近い状態であった。しかし,Cs-137のピーク深度以浅の堆積物中の有孔虫数は,宍道湖東部で指数的に高いことが明らかになり,有孔虫遺骸は,無堆積環境の中に置かれていたとみなされる。殻組成に注目すると,溶解を示す石灰質殻の個体と膠着質殻個体の高い産出は,堆積速度との関係が明瞭に示される。しかし,昨年度実施した堆積速度と有機物量の変化について,有機物負荷量が高く,堆積速度の速いことが石灰質殻の溶解を速めている結果となっており,課題解決が必要であった。
宍道湖河口域に近いコア試料は,δ15Nが4.6~5.0,δ13Cが-25.5~-26.1,無堆積に近い東部では,それぞれ5.7~6.0,-24.5~-25.5であり,陸域起源と湖内起源の有機物の違いが確認された。また,炭素の年間堆積量を堆積速度から求めると,宍道湖西部で0.06%/年に対して東部では0.02%/年であった。このことから,昨年度の実測結果とコア堆積物から求めた矛盾は,有機物の分解速度にその原因があると考えられる。
宍道湖水中のRa-224とTh-228の分布についても検討した。ラジウム・トリウム比(Ra-224/Th-228)は,河川水ばかりでなく,汀線の底質攪乱によるRaとThの湖水中への供給が主要な要因であることを明らかにすることができた。海水・河川水・沿岸水の拡散・混合過程をトレースするうえで有効な指標となる。

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

27年度の目標としていた3項目について,それぞれ次年度へつなぐことができる成果をあげることができた。また26年度に新たに発生した問題点にも解決することができた。
(1)歴史的背景の解明のためのコア試料の分析と解析による堆積速度の解明と石灰質有孔虫(メイオベントス)の保存状態の確認。(2)酸性化の要因となる底質への有機物の負荷と保存,および有機物の堆積速度(分解速度)とそれに関連した石灰質有孔虫の保存状態の記録。(3)ラジウム(Ra-224, Ra-228)およびトリウム(Th-228)同位体による水の流動性評価のための基本データの収集と宍道湖におけるラジウム同位体比およびトリウム同位体比の分布特性。

今後の研究の推進方策

堆積物・有孔虫の調査と湖水の動態を中海を中心にして行う。27年度までに宍道湖の年代測定(Pb-210とCs-137法)が従来にない地点数と分析精度をもって完了した。しかし,中海で湖水の循環を基にしたコア採取は宍道湖に比べ不十分な状況にあるため,堆積速度と有機物量の変化についての詳細な情報が十分ではない。27年度で石灰質殻の溶解を高める有機物負荷量と速い堆積速度との関係についても,有機物の分解速度が要因であることを導いているが,この現象には塩分が関係していることも予想される。したがって,塩分を異にする中海のなかで堆積速度が異なっている場所に注目してコア採取を行い,有機炭素・窒素分析と石灰質有孔虫の保存状態について詳細に検討する
宍道湖で炭酸塩の溶解実験として実施している検証は,3年が経過して,溶解過程が明らかになりつつある。水深5.5mに貝殻片を1m間隔で設置して,1ヶ月の炭酸塩の溶解量の変化は,季節的な溶解の違いはあるが,極めて明瞭な時間と溶出量との相関が確認されるようになった。高塩分域の中海を含めて継続することで,炭酸塩の溶解に対する塩分効果を明確にする。
これまでの調査で,RaDeCC装置で短時間に測定できるRa-224とTh-228比が水の動態を捉えるのに効果的であることが分かってきた。引き続き,河川水が伏流水として流入する中海の飯梨川河口で測定地点を密にした調査を行い,複雑な湖水循環に対するRa/Th比の動態を明らかにする。
昨年度の実施が不十分であった石灰質殻の溶解に関する実験を汽水域研究センターの水槽を使って行う。酸性化対策として,シジミの殻を使って堆積物のpH変化を明らかにしていきたい。

次年度使用額が生じた理由

有機物分析において装置の不具合が生じ,計画通りに分析を進めることができなかった。本研究で使用している有機物分析装置(ヤナコMT-5型)は教育学部に1995年に設置された装置であったため,老朽化が進み,また交換部品もできなかったため,多くの試料の分析を見送らざるを得なかった。分析に関連して未使用額を次年度に購入する有機物分析装置を購入する経費に宛がうことにした。

次年度使用額の使用計画

27年度に使用をみおくった未使用額は,28年度の経費の一部として,現在進めている有機物分析装置と同等の能力をもった装置の購入に宛がう計画である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] くにびきジオパーク・プロジェクトが目指す出雲地域のジオパーク構想2016

    • 著者名/発表者名
      野村律夫・高須 晃・入月俊明・林 広樹・辻本 彰・田坂郁夫
    • 雑誌名

      島根県地学会会誌

      巻: 31 ページ: 47-49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linkage of deep sea rapid acidification process and extinction of benthic foraminifera in the deep sea at the Paleocene/Eocene transition.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawahata, H., Nomura, R., Matsumoto, K., Nishi, H.
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 24 ページ: 301-316

    • DOI

      10.1111/iar.12106

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Foraminiferal record of the 2010-2011 Canterbury earthquake sequence, New Zealand, and its predecessors.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayward,B. W., Sabaa A. T., Figueira, B., Reid, C. M., Nomura, R.
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      巻: 438 ページ: 213-225

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.palaeo.2015.07.050

    • 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] Impact of early Oligocene deep water circulation to the benthic foraminifera in the eastern equatorial Pacific.2015

    • 著者名/発表者名
      Takata, H., Lee, J-m., Sakai, S., Nomura, R., Tsujimoto, A., Nishi, H., Khim, B.-K.
    • 雑誌名

      Micropaleontology

      巻: 61 ページ: 177-184

    • 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] 風土記時代の大陸移動説:出雲国風土記にみる地球観.2015

    • 著者名/発表者名
      野村律夫
    • 雑誌名

      学術の動向

      巻: 10 ページ: 66-71

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Centennial- to millennial-scale change of Holocene shallow marine environment recorded in ostracode fauna, northeast Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Irizuki, T., Kobe, M., Ogushi, K., Kawahata, H. and Kimoto, K.
    • 雑誌名

      Quaternary Research

      巻: 84 ページ: 467-480

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vertical profiles of 228Ra and 226Ra activities in the Sea of Japan and their implications on water circulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue, M., Minakawa, M., Yoshida, K., Nakano, Y., Kofuji, H., Nagao, S., Hamajima, Y. and Yamamoto, M.
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 303 ページ: 1309-1312

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lateral and temporal variations in Fukushima DNPP-derived 134Cs and 137Cs in marine sediments in/around the Sado Basin, Sea of Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue, M., Yoneoka, S., Ochiai, S., Oikawa, S., Fujimoto, K., Yagi, Y., Honda, N., Nagao, S., Yamamoto, M., Hamajima, Y., Murakami, T., Kofuji, H. and Misonoo, J.
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 303 ページ: 1313-1316

  • [学会発表] 堆積速度の違いが有孔虫群集へ与える意義:宍道湖を例として2016

    • 著者名/発表者名
      野村律夫
    • 学会等名
      日本古生物学会第165回例会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-01-30 – 2016-01-30
  • [学会発表] 汽水湖・中海における224Ra/228Ra比;224Ra/228Th比の分布特性と湖水の動き2015

    • 著者名/発表者名
      野村律夫・辻本 彰・井上睦夫・小藤久毅
    • 学会等名
      日本地質学会第122年学術大会(2015長野大会)
    • 発表場所
      信州大学工学部(長野市)
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] Collapse of sandbar and the impacts on lagoon organisms in Lake Fuhren-ko, eastern Hokkaido, Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Nomura, R., Tsujimoto, A., Takata, H., Kawano, S.
    • 学会等名
      International Union for Quaternary Research, XIX Congress (INQUA Congress 2015)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2015-08-01 – 2015-08-01
    • 国際学会
  • [学会発表] 228Ra/226Ra比からみた対馬暖流の循環パターン.2015

    • 著者名/発表者名
      井上睦夫・城谷勇陛・古澤佑一・藤本賢・吉田圭佑・小藤久毅・長尾誠也・山本政儀・浜島靖典・皆川昌幸
    • 学会等名
      「宗谷暖流を始めとした対馬暖流系の変動メカニズム」
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-07-09 – 2015-07-09
  • [学会発表] 地球温暖化を検証するための汽水湖の長期調査の試み2015

    • 著者名/発表者名
      野村律夫
    • 学会等名
      日本古生物学会2015年年会・総会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば市)
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-06-28
  • [学会発表] 日本の大陸移動説はウェゲナーのそれより1200 年以上も前に語られていた2015

    • 著者名/発表者名
      野村律夫・高田裕之・高須 晃・入月俊明・林 宏樹・辻本 彰
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-25
  • [学会発表] Migration pattern of the Tsushima Warm Current within/around the Sea of Japan: Implications from transport of 228Ra.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue, M., Shirotani, Y., Furusawa, Y., Fujimoto, K., Kofuji, H., Yoshida, K., Nagao, S., Yamamoto, M., Hamajima, Y., Honda, N., Minakawa, M., Shiomoto, A., Isoda, Y., Hayakawa, K.
    • 学会等名
      18th Pacific-Asian Marginal Seas Meeting
    • 発表場所
      Naha, Okinawa
    • 年月日
      2015-04-21 – 2015-04-21
    • 国際学会
  • [図書] 火山と日本の神話_亡命ロシア人ワノフスキーの古事記論2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田東二・野村律夫・保立道久・蒲池明弘
    • 総ページ数
      269
    • 出版者
      桃山堂

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公開日: 2017-01-06  

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