【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】17H01617 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋循環 / 北太平洋中層水 / 最終氷期 / 最終退氷期 / ベーリング海 / 生物生産 / 北太平洋 / 中深層水 / 気候変動 / 海洋科学 / 環境変動 / 地球化学 / 層位・古生物学

【研究成果の概要】

本研究では、研究の空白域となっていたカムチャッカ海峡周辺を含めたベーリング海西部（ロシア排他的経済水域内）において海底堆積物を採取し、代替指標記録から最終退氷期における海洋循環速度と鉛直水塊構造を復元した。その結果、ベーリング海とオホーツク海の間で中層水の起源域が最終氷期（2万年前）のベーリング海から完新世（過去1万年間）のオホーツク海へとスイッチしたこと、および2万年前から1万年前の最終退氷期には海水準変動に連動した1000年スケールで中層水の消長があったことが示唆された。

【研究の社会的意義】

海洋中深層水の循環は1000年スケールの気候変動の要である。本研究では北太平洋で形成される唯一の中層水である北太平洋中層水を対象とし、2万年前の最終氷期以降の循環速度と起源を復元した。研究の空白域となっていたカムチャッカ海峡ではじめて海底堆積物を採取し、北太平洋の中深層循環が2万年前から1万年前に顕著に変動したことを明らかにした。これらの成果は1000年スケールの気候変動に果たす北太平洋の役割の理解につながるものである。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】16H04069 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋循環 / 北太平洋 / 最終氷期 / 最終退氷期 / 黒潮 / 北太平洋中層水 / 中深層水 / 海洋科学 / 環境変動 / 気候変動 / 地球化学 / 層位・古生物学 / 太平洋子午面循環 / 北西太平洋 / 海底堆積物

【研究成果の概要】

最終氷期以降の北太平洋における海洋循環、特に黒潮と北太平洋中層水の挙動を復元するため、日本列島南方の九州‐パラオ海嶺北部と、伊豆－小笠原弧西方海域において海底堆積物試料を採取した。古水温復元から、最終氷期の黒潮流域における緯度方向の水温勾配は小さくなっていたものの、黒潮フロントの顕著な南下は無かったことが示唆された。底生有孔虫の炭素同位体比から氷期の栄養塩鉛直勾配が大きくなっていたことが示された。また、テフラ層の放射性炭素年代から、過去3万年間の北西太平洋の海洋レザバー効果を制約した。

【研究の社会的意義】

海洋大循環は膨大な熱と二酸化炭素などの物質の輸送を担い、数十年から1000 年オーダーの気候変動の要というべき存在である。本研究では現在と異なる気候モードにおける黒潮や北太平洋を含む北西太平洋の海洋循環像復元を行った。また、テフラ層を用いて最終氷期や最終退氷期における放射性炭素の海洋レザバー効果を成約したことで、海生試料の放射性炭素年代測定を行う上で重要な基礎情報を得た。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】22340155 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イワシ類 / 魚類資源変動 / 海洋生態系 / 気候変動 / 太平洋 / レジームシフト / 中世温暖期 / 層位・古生物学 / 環境変動 / 海洋生態 / 古海洋学

【研究成果の概要】

地球温暖化に伴って、数十年スケールで大変動する太平洋のイワシ資源は、今後どのような変動を示すのか。中世温暖期におけるイワシ存在量の数十年スケール変動の振幅変化とそのメカニズムの解明を試みた。マイワシには過去1000年間において300年スケールの変動が見つかり、中世温暖期とそれにつづく小氷期という汎地球規模の気候変動に対して応答しないことがわかった。一方で、マイワシ存在量の300年スケール変動の背後には太平洋とその東西陸域を含む空間規模を持つ気候変動と関連している可能性が示唆された。日本マイワシ資源変動の環境要因として、北西太平洋の餌環境が重要である可能性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】18740318 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地質学 / 地球化学 / 層位・古生物学 / 環境変動 / 岩石鉱物鉱床学 / 古環境解読 / 生命進化 / 陸上掘削 / 原生代後期 / カンブリア紀 / 全球凍結

【研究成果の概要】

今年度は、南中国地域で、原生代後期からカンブリア紀までの地層の地質調査と陸上掘削を含めた岩石試料採取を行った。また、ノルウェー領スバールバル諸島においても、地質調査を行い、岩石試料の収集をした。また、これまでに採取した原生代後期の全球凍結後の試料の化学分析(^<18>O/^<16>/O比、^<13>C/^<12>/C^<87>Sr/^<86>Sr比、^<88>Sr/^<86>Sr比、^<44>Ca/^<42>Ca比、FeとMn含有量)を行った。その結果、以下のような表層環境変動を解読することができた。また、その表層環境変動と生命進化を対比することによって、表層環境変動に伴う海洋中の栄養分濃度や酸素濃度が生命進化に重要な役割を果たしたことを定量化することができた。
^<88>Sr/^<86>Sr比や^<44>Ca/^<42>Ca比から、全球凍結後に極度の温暖化が起きたことが分かった。また、5億8千万年前頃に寒冷化し、地球表層が大規模な氷河に覆われた(Gaskiers氷河期)のに伴い、海退か起きたことが^<18>O/^<16>/O比や^<87>Sr/^<86>S比から分かった。^<13>C/^<12>/C比はその寒禎ヒによって生命活動が減退したことを示す。海退の際に大陸地殻浸食量が増加したことにより海水中の栄養分濃度が増加したことと、再び地球が温暖になったことにより生命活動は復活し、最古の動物の出現をもたらした。しかし、そのまま極度の温暖化にまで進行してしまったため、大陸浸食量が増加し過ぎ、海洋酸素濃度を低下させる結果となった。それにより、再び生命活動が急激に減衰した。その後、再び生命活動が回復し、カンブリア紀の生命進化に続いたことが分かった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,600千円 (直接経費: 3,600千円)