| 研究課題/領域番号 |
26340051
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
大出 茂 琉球大学, 理学部, 教授 (20117568)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 海洋科学 / 環境質定量化・予測 / 環境対応 / 環境分析 / 二酸化炭素 / タイ / サンゴ礁 / 海洋酸性化 |
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| 研究実績の概要 |
大気二酸化炭素濃度の増大に伴う海水酸性化がサンゴ石灰化に与える影響について研究を行った。サンゴが生息している海水のpHが低下し、アラゴナイト（炭酸カルシウム）に対する飽和度（Ω）が低下するとサンゴ石灰化速度の低下が無機化学（速度論）的見地から予想できる。したがって、沖縄、タイのサンゴ礁観測調査を行い海水の化学分析からサンゴ礁の石灰化と海水のアラゴナイトに対する飽和度（Ω）の関係に関するデータを得た。琉球大学の実験室で、pHを変化させた海水を使ってサンゴ飼育実験を行った。その結果、実験室のサンゴ飼育実験からは、海水pHの低下、すなわちアラゴナイトに対する飽和度（Ω）の低下に伴って、サンゴ石灰化は低下することが明らかになった。沖縄本島のサンゴ礁での実験でも、室内飼育実験と同様の結果が得られた。また、今後の課題として、沖縄のサンゴ礁タイドプールをフィールドとして、石灰化速度の測定実験だけではなく、塩酸を使って海水のpHを変化させて、アルカリ度の減少からサンゴ礁での石灰化速度を測定する必要がある。さらに、サンゴ骨格結晶に含まれる微元素および同位体分析からサンゴが生息していた海の環境（温度、pHなど）指標となる元素、同位体に関する検討を行った。その結果、サンゴ骨格中のフッ素、ホウ素（陰イオンとして溶存）がサンゴ生息海水の炭酸イオン（pHとリンク）に規定される可能性があるデータを得た。サンゴ骨格中のホウ素同位体と海水pHの関係は、同位体分別からは重要であり、今後の研究課題であることが明らかになった。本研究の目的は、サンゴ骨格（アラゴナイト）中の化学元素および同位体分析からサンゴが生息していた海水のpHを推定することである。そのような古海水pHを解明する研究を通して、海水酸性化がサンゴ石灰化に与え影響を定量的に評価できるよう研究を展開中である。さらなる研究が必要とされる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
サンゴ骨格中の微量元素および同位体分析からサンゴ礁環境（温度、pH）指標となる元素、同位体を検索する研究を開始した。特に、サンゴ骨格中のホウ素含量がpH指標として使える可能性を検討し、研究成果を論文としてまとめるべく準備中である。また、サンゴ骨格中のホウ素同位体と海水pHの関係は、同位体分別からは重要であり、今後の研究課題であることが明らかになった。サンゴ骨格中のホウ素同位体を分析するためには、その分析に使用する予定であった質量分析計の修理は、本研究費を使用して行った。1996年に琉球大学に設置した質量分析計の修理等にかなりな時間と労力を要したが現在は順調に稼働中でありデータの蓄積が期待できる。
計画した沖縄及びタイのサンゴ礁観測調査を行い、海水の化学分析からサンゴ礁の石灰化と飽和度（Ω）に関するデータが得られた。しかし、シェフィールド大学、マックラード教授とレーザー照射質量分析に対する共同研究は27年度に予定することとなった。現在、得られたデータを解析中である。これらの研究を通して、海水酸性化がサンゴ石灰化に与える影響を定量的に評価できるよう研究を展開中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度の研究成果をもとにして、沖縄およびタイのサンゴ礁において昨年度と同様にサンゴ礁観測調査を継続発展させる。タイでのサンゴ礁観測調査は、チュラロンコン大学、キングモンキット大学との共同研究として行う。沖縄およびタイのサンゴ礁観測調査では、サンゴ礁海水のpHおよびアルカリ度測定を行い、サンゴ礁の海水とサンゴを採取し、実験室に持ち帰る。サンゴが石灰化している時の海水のpHを知るために、表面電離型質量分析計（TIMS、本研究費を使って修理）を使って、サンゴ骨格中のホウ素同位体比の測定を行う。ホウ素同位体から求めたpHとサンゴ礁で測定したpHを比較検討する。さらに、水深1000メートル（温度5度）に生息する深海サンゴおよび有孔虫１個体中のホウ素同位体比をTIMSを使用して測定し、同位体交換平衡定数Kの値を推定する。正確な同位体交換平衡定数Kの値を決定することは非常に意義がある研究である。また、サンゴ骨格（アラゴナイト結晶）中に含まれる微量元素をICP-MSを使って測定し、サンゴが生息していた海の環境（温度、pH）指標となる元素、同位体の検索を続ける。このような継続研究を通して海成炭酸塩を材料とした古pHメ－タ作成を試み、海水酸性化がサンゴ石灰化に与える影響を定量的に評価できると考えられる。今後、学会発表を通して研究成果を公表するとともに、論文作成を行い国際学術雑誌への投稿準備行い、論文が受理されるように努める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
質量分析計が故障し、修理費は、51万円の見積もりであったが、311,040円の支出となった。その後、質量分析計の調整整備に時間を費やし、調査計画を中止したので旅費を使用しなかった。そこで、237,409円の次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
昨年度予定していた海外共同研究およびサンゴ礁調査を計画し、研究調査旅費として使用する予定である。
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