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2013 年度 実績報告書

炭酸塩の微小領域安定同位体比の新展開:環境の相対変動解析から絶対変動解析への変革

研究課題

研究課題/領域番号 25701002
研究種目

若手研究(A)

研究機関茨城工業高等専門学校

研究代表者

石村 豊穂  茨城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (80422012)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード絶対環境指標 / 微量分析 / 安定同位体比 / 炭酸カルシウム / 有孔虫 / 環境変動 / 海洋環境 / 機器開発
研究概要

本研究の目的は ,①これまでの相対変動解析を主体とした生物源炭酸塩の安定同位体比による環境変動解析から,海洋そのものの同位体値復元に基づく絶対変動解析への変革を目指すこと,そのために②微小領域の安定同位体比分析を用いて海洋の底層・中層・表層それぞれの正確な同位体組成を抽出して鉛直構造を復元する方法を確立すること,また,③世界唯一の分析技術に対する国内外の幅広い需要に応えるために確固たる研究基盤を構築し,その維持と改良を継続することである.
平成25年度は,
○微量炭酸塩安定同位体分析を用いて,これまで分析することができなかった微細な有孔虫殻の安定同位体組成を1個体毎もしくは部位毎に定量して,同種内の同位体組成個体分散を見積もった.さらに,浅海性生物源炭酸塩であるコケムシの現場飼育サンプルの同位体温度計としての信頼性の検証をおこなった.また,これまで検討していなかった魚類耳石(水産資源として重要な魚種を主として)の安定同位体組成の基礎データの集積を開始した.
○安定同位体比質量分析計を導入し,自作の微量分析用前処理装置の設置調整を開始した.これらは自作のハードウェアとソフトウェアをベースに開発した総合分析システムとなり,生物源炭酸塩(微小領域~)と周辺水のダイレクトな比較を一元管理下で行うことが可能で,次年度以降,環境指標としての厳密な評価と新たな環境指標の構築に活用できる.

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

これまで行ってきた研究の発展,および新規の研究対象への分析技術の活用を実践することが出来た.また,当該研究テーマに沿った,新たな萌芽的な共同研究提案も進んでいる.また本研究の研究目的に,世界最高水準の分析システムを活用するための安定基盤の確立を大きな柱としている.本年度は安定同位体比質量分析計の導入,微量分析システムの構築と調整作業を順調に遂行することができた.現在のところ分析精度の検証と安定性の向上に向けた最終調整作業中であり,今後の当該研究の発展に向けた確固たる基盤が確立しようとしている.特にこの点は当初想定した以上に順調な達成度だと言える,

今後の研究の推進方策

これまでの経験をもとに,微量炭酸塩安定同位体比分析システムの立ち上げと最適化を継続する.また,高精度の微量炭酸塩安定同位体比分析を維持するため,システムの調整と消耗部品の定期交換をおこなう.開発者が責任をもって維持管理を継続することによって,分析精度の維持とデータに対する信頼保証を与えることができる.
この微小領域の炭酸塩安定同位体分析の特性から,どのような研究対象であっても全て新しい知見につながる.そのために,分野横断的に新たな研究対象への応用を提言し,共同研究提案には積極的に協力する.これまで研究対象とした有孔虫,浅海性石灰質生物殻(コケムシなど),各種魚類の微小耳石,円石藻などへの継続応用を検討しながら,新たな絶対環境指標の獲得をめざす.
また,底生有孔虫安定同位体組成を用いた絶対環境指標の汎用性を検証するため,地域・時代とも広範囲にわたって産出し,古海洋指標としての利用価値が高く,同位体分析結果から海洋深層の環境変化に鋭敏だと推定される種を選定して,地域間の比較をおこない,底層環境指標種としての評価をおこなう.

次年度の研究費の使用計画

次年度使用額が生じた(本年度総経費の7%程度).この理由としては,安定同位体比質量分析計の納品が年度末に近かったため,実際の消耗品(Heガスや液体窒素)の消費が想定以下であったこと,また,一部機材に関しては分析システムの再設計などによって消耗品使用量低減への効率化を図ることに成功したためである.
次年度は,分析に必要な消耗品,学会参加費,新たな研究試料調達のための調査費・調達費,試料調整・論文校閲などへの謝金として経費を使用し,本研究テーマにおける「研究基盤の確立」と「絶対環境指標」獲得へむけた研究を推進する.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 二枚貝の貝殻微細構造形成への水温の影響2014

    • 著者名/発表者名
      西田 梢・鈴木 淳・石村豊穂・佐藤圭・佐々木猛智.
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 412 ページ: 29-34

  • [雑誌論文] Validity of otolith δ18O of Pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis) as an indicator for ambient environment.2013

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, T., Ishimura, T., Uozato, R., Shirai, K., Amano, H., Shinoda, A., Tsunogai, U., and Kimura, S.
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series.

      巻: 481 ページ: 199-209

    • DOI

      10.3354/meps10202

    • 査読あり
  • [学会発表] 二枚貝の貝殻微細構造形成に水温の与える影響 -アカガイを例に-2013

    • 著者名/発表者名
      西田梢・鈴木淳・石村豊穂・磯野良介・林 正裕・渡邉裕介・山本雄三・野尻幸宏・森千晴・佐藤瑞穂・佐藤圭・佐々木猛智
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 底生有孔虫の炭素酸素安定同位体組成・”vital effect”の全体像を 捉える ~環境指標としての高精度化とその有効活用をめざして~2013

    • 著者名/発表者名
      石村豊穂・角皆潤・長谷川四郎・中川書子・大井剛志・北里洋・菅寿美・豊福高志
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 底生有孔虫 Uvigerina 属の炭素酸素安定同位体組成の環境指標として の有用性の再検討 ―種間および個体間の同位体組成比較からー2013

    • 著者名/発表者名
      田中崇史・石村豊穂・木元克典・原田尚美・鈴木淳
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 飼育クロマグロ稚魚(34 日齢)の耳石の安定同位体組成 ~環境指標としての耳石活用を目指して~2013

    • 著者名/発表者名
      鐵智美・石村豊穂・北川貴士・鈴木淳・木村伸吾
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] Chamber-by-chamber isotopic history of individual planktic foraminifers: Detection of photosymbiotic ecology from fossils2013

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi, K. Moriya, T. Ishimura, A.Suzuki, H. Kawahata, H. Hirano
    • 学会等名
      11th International Conference on Paleoceanography
    • 発表場所
      スペイン
    • 年月日
      20130901-20130906
  • [学会発表] Ontogenetic stable isotope records of modern planktic foraminifers from Sagami Bay, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi, K. Moriya, T. Ishimura, A.Suzuki, H. Kawahata, H. Hirano
    • 学会等名
      Goldschdmit 2013
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] 相模湾より得られた現生浮遊性有孔虫の成長段階別安定同位体比記録と水柱構造2013

    • 著者名/発表者名
      高木悠花・守屋和佳・石村豊穂・鈴木 淳・川幡穂高・平野弘道
    • 学会等名
      日本古生物学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20130628-20130630
  • [学会発表] 海洋酸性化によるサンゴ礁棲有孔虫殻の安定同位体比の変化2013

    • 著者名/発表者名
      氷上 愛・石村豊穂・藤田和彦・鈴木 淳・野尻幸宏・酒井一彦・川幡穂高
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      20130428-20130502

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公開日: 2015-05-28  

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