2013 Fiscal Year Annual Research Report
新規同位体解析法の導入による石筍古気候観測点の整備
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25287131
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
狩野 彰宏 九州大学, 比較社会文化研究科(研究院), 教授 (60231263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏木 健司 富山大学, その他の研究科, 准教授 (90422625)
坂井 三郎 独立行政法人海洋研究開発機構, その他部局等, 研究員 (90359175)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 石筍 / 古気候 / 安定同位体 / 微量元素 / アジアモンスーン / 完新世 |
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| Research Abstract |
石筍は人口が集中する温帯～亜熱帯の長期的かつ解像度の高い古気候情報を提示するという意味で重要な研究題材である。今年度は，新潟県糸魚川市および広島県神石高原町の試料についての研究論文を公表することができた。
冬季に降水量が多い新潟県糸魚川市では，石筍の酸素同位体比が冬季の降水量および冬季モンスーン強度を反映することが分った。完新世における東アジア冬季モンスーンの強度変化は中国レス地域で提示されていたが，糸魚川石筍の記録は従来の研究よりも時間解像度が高く，冬季モンスーン強度がゆるやかに増加する完新世前期と急激に増減する完新世後期を明確に識別することができた。また，冬季モンスーンと対馬暖流の流入量に相関があることが示された。これは，日本海側の気候が日本海海水温の変化に大きく影響されることを示唆する。
神石高原町の試料については，Sr同位体比と希土類元素についての研究成果を公表した。Sr同位体比は元素の２つのソース（石灰岩と安山岩）の相対的重要度を反映し，おそらく，温度に支配されたケイ酸塩鉱物の風化速度に関係している。一方，希土類元素は石灰岩層を浸透する水からの炭酸塩鉱物沈殿に関係しており，気候の乾燥／湿潤を間接的に記録していると考察された。
その他，新たな分析材料を求め，日本国内の数地点で試料採集を行い，国立台湾大学において年代測定を行った。良好な年代結果が得られた岐阜県郡上市と三重県大台町の試料については酸素同位体比を測定しており，その結果の一部は学会において公表した。
さらに，凝集炭酸同位体温度計を適用するための前処理装置を設計し，試作品を製作した。この前処理装置は来年度中に完成させる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度にもかかわらず，石筍古気候学に関する論文３編を国際誌に公表することができた。特に，一流国際誌(Quaternary Science Reviews)に掲載された新潟県糸魚川市での成果は完新世における冬季モンスーン変動を理解する上で重要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の対象を海外まで拡張する。具体的にはENSOの影響が想定されるインドネシア国スマトラ島である。ここにはトバ山を始めとした巨大火山があるため，火山噴火が石筍記録に反映される仕組みを検討する点でも興味深い。
また，技術的には炭酸凝集同位体温度計の測定システムを完成させる。これに関しては，昨年度の補正予算により高精度質量分析計が導入されたため，予定よりも早期の実施が可能になった。今年度は，1) 二酸化炭素と有機成分の分離，2) Heフロー中からの二酸化炭素の抽出を同時に行える前処理装置を開発することが優先課題である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
石筍の同位体比分析のための学術研究員の雇用を予定していたが，適切な人材が長期間確保できなかったため，学生に補助してもらうことになった。そのため，「人件費・謝金」の費目の支出額が予定よりも大幅に少なくなった。
炭酸凝集温度計の実施のための前処理装置製作にかかる比較的高額な部品費，および海外を含めた旅費が経費中に大きな割合を占めることになる。そのため，次年度は学術研究員の雇用を見送り，分析作業は学生への謝金でまかなう計画である。
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[Journal Article] Rare earth elements in a stalagmite from southwestern Japan: a potential proxy for chemical weathering2014
Author(s)
Hori, M., Ishikawa, T., Nagaishi, K., You, C.-F., Huang, K.-F., Shen, C.-C., Kano, A.
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Journal Title
Geochemical Journal
Volume: 48
Pages: 73-84
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prior calcite precipitation and source mixing process influence Sr/Ca, Ba/Ca and 87Sr/86Sr of a stalagmite developed in southwestern Japan during 18.0-4.5 ka2013
Author(s)
Hori, M., Ishikawa, T., Nagaishi, K., Lin, K., Wang, B.-S., You, C.-F., Shen, C.-C., Kano, A.
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Journal Title
Chemical Geology
Volume: 347
Pages: 190-198
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Holocene stalagmite oxygen isotopic record from the Japan Sea side of the Japanese Islands, as a new proxy of the East Asian winter monsoon2013
Author(s)
Sone, T., Kano, A., Okumura, T., Kashiwagi, K., Hori, M., Jiang, X., Shen, C.-C.
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Journal Title
Quaternary Science Reviews
Volume: 75
Pages: 150-160
DOI
Peer Reviewed
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