南極氷床コア高解像度大気組成分析に基づく退氷期における気候・海洋・氷床変動の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26241011
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 川村 賢二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90431478)
• 研究分担者: 阿部 彩子 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30272537) ; 堀内 一穂 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (00344614) ; 藤田 秀二 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (30250476) ; 本山 秀明 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (20210099)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 南極ドームふじ氷床コア / 気候変動 / 環境変動 / 退氷期 / 氷期・間氷期サイクル / 古気候・古環境 / 海水準

研究実績の概要

平成28年度の主な研究内容を以下に述べる。
・メタン濃度連続解析及びメタン・N2O濃度詳細解析。完新世で最大の北半球寒冷化イベントが起こった約8200年前について、ドームふじコアの連続メタン分析を実施した。WAIS Divideコアのデータとの比較により、ドームふじの気体封じ込めによる空気の年代分布が理論計算結果と整合的である上、フィルン浅部で形成される細かい構造ムラによる変動を見出した。完新世と退氷期のメタン濃度の詳細分析から、北半球の気候変動のタイミングや、古環境プロキシ間の年代比較に必須となるデータを得た。
・O2/N2分析と年代高精度化。約６万年から１６万年前にかけてのO2/N2を約５００年の分解能で測定した、一部の深度について連続詳細分析を実施した。気泡がクラスレートに変化した直下の深度において細かい周期的変動が見られ、結晶方位の集中度との相関が見られたことから、フィルン浅部の水蒸気移動による変態過程または氷化深度以下における結晶成長に伴い気体が分別することが示唆された。
・CO2と希ガスの復元。CO2についてはEPICAコアの年代をドームふじコアの年代を用いて修正することにより、モデル計算に必要な時系列データセットを作成した。希ガスについてはWAIS Divideコアの分析およびドームふじコアのデータの解析を進め、最終退氷期におけるクリプトンおよびキセノンの濃度変動を復元した。
・数値モデル。気候モデルとオフラインで結合した氷床モデルによってターミネーション１、２、５の再現実験を実施した。その結果、ターミネーション５では夏期日射のみでは北半球大陸氷床の退氷にいたらず、CO2と軌道傾斜の役割が大きいことが示唆された。北半球高緯度の夏期日射の上昇が大きいターミネーション５では、CO2データの年代軸を数千年の幅で前後させても退氷期のタイミングに大きな変化がないことが分かった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] スクリップス海洋研究所/オレゴン州立大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: スクリップス海洋研究所/オレゴン州立大学
• [国際共同研究] 氷河学・環境地球物理学研究所（LGGE）(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: 氷河学・環境地球物理学研究所（LGGE）
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
  • 国名: デンマーク
  • 外国機関名: コペンハーゲン大学
• [雑誌論文] State dependence of climatic instability over the past 720,000 years from Antarctic ice cores and climate modeling (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Abe-Ouchi, A., Motoyama, H., Ageta, Y., Aoki, S., Azuma, N., Fujii, Y., Fujita, K., Fujita, S., Fukui, K., Furukawa, T., Furusaki, A., Goto-Azuma, K., Greve, R., Hirabayashi, M., Hondoh, et al. (計64名)
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 3 ページ: N/A
  • DOI: 10.1126/sciadv.1600446
  • 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] A global multiproxy database for temperature reconstructions of the Common Era (2017)
  • 著者名/発表者名: Julien Emile-Geay, Nicholas McKay, Darrell Kaufman, Lucien von Gunten, Jianghao Wang, Kevin Anchukaitis, Nerilie Abram, Jason Addison, Mark Curran, Michael Evans et al. (計99名、K. Kawamura58番目)
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: in press ページ: N/A
  • DOI: TBD
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The recent warming trend in North Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: Anais J. Orsi, Kenji Kawamura, Valerie Masson-Delmotte, Xavier Fettweis, Jason E. Box, Dorthe Dahl-Jensen, Gary D. Clow, Amaelle Landais, Jeffrey P. Severinghaus
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: in press ページ: N/A
  • DOI: 10.1002/2016GL072212
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Climate dependent contrast in surface mass balance in East Antarctica over the past 216 ka (2016)
  • 著者名/発表者名: Parrenin, F., Fujita, S., Abe-Ouchi, A., Kawamura, K., Masson-Delmotte, V., Motoyama, H., Saito, F., Severi, M., Stenni, B., Uemura, R., Wolff, E.W.
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 62 ページ: 1037-1048
  • DOI: 10.1017/jog.2016.85
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ice Sheet Model Intercomparison Project (ISMIP6) contribution to CMIP6 (2016)
  • 著者名/発表者名: Nowicki SMJ, Payne A, Larour E, Seroussi H, Goelzer H, Lipscomb W, Gregory J, Abe-Ouchi A, Shepherd
  • 雑誌名: Geoscientific Model Development 巻: 9 ページ: 4521-4545
  • DOI: 10.5194/gmd-9-4521-2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multiple 10Be records revealing the history of cosmic-ray variations across the Iceland Basin excursion (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Horiuchi, Kanae Kamata, Shun Maejima, Sho Sasaki, Nobuyoshi Sasaki, Toshitsugu Yamazaki, Shuji Fujita, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 440 ページ: 105-114
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2016.01.034
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Keynote talk "Ice and Climate: Challenges and priorities" (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Abe-Ouchi
  • 学会等名: The RSES Ice-Climate research Symposium & Workshop
  • 発表場所: Canberra, Australia
  • 年月日: 2016-11-15 – 2016-11-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Updates on O2/N2 dating of the Dome Fuji ice core, and some analyses on Terminations (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawamura, Ikumi Oyabu, Shuji Aoki and Takakiyo Nakazawa
  • 学会等名: Second QUIGS Workshop “Glacial Terminations: Timing & Shape”
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-10-18 – 2016-10-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Ice sheets and timing of terminations over Glacial-Interglacial cycles (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Abe-Ouchi
  • 学会等名: 2nd QUIGS workshop“Glacial terminations: Timing and Shape
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-10-18 – 2016-10-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 南極ドームふじ氷床コアのO2/N2による年代精度向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大藪幾美，川村賢二，北村享太郎，青木周司，中澤高清
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-09-28 – 2016-10-02
• [学会発表] グリーンランドNEEM氷床コアと南極Dome Fuj氷床コアから復元された完新世のメタン濃度南北差 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大藪幾美, 川村賢二, 東久美子, 北村享太郎, 青木周司, 中澤高清, EdwardJ. Brook, Thomas Blunier
  • 学会等名: 雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-09-28 – 2016-10-02
• [学会発表] 80万年を超える深層アイスコア掘削による気候復元研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川村 賢二、藤田 秀二、東 久美子、本山 秀明、ドームふじ アイスコアコンソーシアム
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] Glacial climate states and abrupt climate change in MIROC AOGCM (2016)
  • 著者名/発表者名: Abe-Ouchi A, Ohgaito R, Takahashi K, Yoshimori M, Kawamura K, Oka A, Chan WL, Sherriff-Tadano S
  • 学会等名: European Geosciences Union General Assembly
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2016-04-17 – 2016-04-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 低温環境の科学事典 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河村公隆, 大島慶一郎, 小達恒夫, 川村賢二, 佐﨑元, 杉山慎, 関宰, 高橋晃周, 西岡純, 原登志彦, 福井学, 藤吉康志, 三寺史夫, 宮﨑雄三, 本山秀明, 渡部直樹（編集）
  • 総ページ数: 432
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] ドームふじアイスコアコンソーシアム
  • URL: http://polaris.nipr.ac.jp/~icc/NC/htdocs/
• [備考] リサーチマップ（川村賢二）
  • URL: http://researchmap.jp/read0210571/