informationHomepagehttps://nagoyacrees.com/Profile海洋表層の約60%を占める低緯度域は貧栄養にも関わらず、世界で最も生物多様性の高いサンゴ礁の海があります。気候変動と低緯度域の物質循環、私たち人間も含めた沿岸生態系の相互関係を理解し、将来の気候変動に対する適応策をサンゴ礁地域に住む人々と共に考えていくことを目指して研究をおこなっています。主な手法としています。JAPAN本研究では北大西洋の熱帯域に位置するカリブ海ケイマン諸島に生息する造礁サンゴ骨格から過去90年間の窒素固定の変遷を復元した。サンゴ骨格中に保存されている有機物の窒素同位体比を過去90年間分年単位で分析した結果、カリブ海の窒素固定量は過去90年間で減少傾向にあること、そして海水温に伴って数十年規模で変動しており、高水温時に窒素固定が増大してきたことが推定された。本講演では復元された窒素固定の変遷と温暖化および数十年規模の大気-海洋相互作用との関係を議論する。JAPANサンゴ礁への陸起源の栄養塩の負荷はサンゴ礁を衰退させる原因のひとつとして考えられている。本研究では、造礁性サンゴ骨格に含まれる微量の有機物中の窒素同位体比がサンゴ礁に流入した陸起源物質の指標となるか検討するため、石垣島白保サンゴ礁轟川河口の造礁性サンゴ骨格の窒素同位体比の分布を調べ、礁内の海水および河川水の硝酸の窒素同位体比分布と比較した。その結果、造礁性サンゴと硝酸の窒素同位体比が一致することを発見した。次に、同研究地点で採取したサンゴ骨格コアの窒素同位体比の季節変動を復元した。その季節特性は石垣島の降水量の季節変化と同じパターンを示しており、また硝酸の窒素同位体比の季節変動とも一致していた。本研究の結果から、造礁性サンゴの窒素同位体比はサンゴ礁に流入する陸起源硝酸の変動を復元する指標に利用可能であることが示唆された。JAPAN高知県西南部に生息する造礁性サンゴ骨格の窒素同位体比分析から黒潮による海洋環境の変動が造礁性サンゴ骨格にどのように記録されているかを検証した。サンゴ骨格の窒素同位体比と観測により求められる黒潮流量を比較したところ,サンゴ骨格の窒素同位体比変動は黒潮による栄養塩濃度の変化を示し,黒潮の影響が強いときには貧栄養のため、窒素固定生物による窒素固定が行われている様子が示唆された。本研究の結果から造礁性サンゴ骨格の窒素同位体比は黒潮流量の変動を復元する唯一の指標となり得ることが期待される。伴う貧酸素水塊の形成と拡大の直接的な証拠や、将来予測に不可欠な長期データが現存しない。本研究では、世界最大の貧酸素水塊の縁辺部に位置するハワイ諸島と、既に貧酸素環境にあるアラビア海という条件の異なる海域を対象とし、浅海および深海サンゴ骨格試料に対し、新たに開発する化学指標を用いることにより,海洋の貧酸素化の拡大の変遷を復元する。モデルを組み合わせることにより将来予測を試みる。伴う貧酸素水塊の形成と拡大の直接的な証拠や、将来予測に不可欠な長期データが現存しない。貧酸素化の拡大の変遷を復元する。モデルを組み合わせることにより将来予測を試みる。本年度も、昨年と同様に予定していたハワイとオマーンのフィールドワークが世界的な新型感染症の拡大により計画通り実施することができなかった。ならびにMn/Ca比、Sr/Ca比の測定といった地球化学的解析を進めるなど、研究分担者がそれぞれの現地で実践できる活動を順調に進めることができた。次年度も世界的な情勢によりフィールドワークの計画は慎重を要するが、現地の共同研究者との連携を強化し、予定していた試料の入手に取り組みつつ、既存の浅海サンゴのボーリングコア試料の再解析など現地で新たな試料を得られない場合も含めた対応の両面で検討する。1)観測モニタリングとのキャリブレーションによる貧酸素水塊指標の高精度化:海洋観測ブイのメンテナンスとサンゴの移植を実施しその後の観測継続している。ハワイ現地への訪問はできなかったが現地の共同研究者との連携し今後の移植したサンゴの回収予定や、観測モニタリングデータの取り扱いについて協議を進めた。比、Sr/Ca比の測定より、高精度のSr/Ca水温計(<1°C)を作成し約70年分の水温変動が明らかした。継続的に低下しており海洋のスース効果と考えられる。サンゴ骨格の炭素同位体比は他の海域に比べ著しく低い。変動を記録しており貧酸素水塊指標の開発の見通しが高まった。ハワイ島の浅海サンゴのボーリングコアの使用許可を得ている。4)アラビア海における貧酸素水塊の時系列変化の復元:現地のドイツ工科大学(GUtech)の共同研究者との打ち合わせを行い、サンゴ骨格の採取許可の申請を実施した。採取地点における溶存酸素ロガーの設置と候補となる浅海サンゴ群体の目星をつけている。モデルによるメカニズムの解明と将来予測:ハワイとオマーンのサンゴのコアの解析が進行している。各地点の既存のコアデータの総合解析を進めている。キャリブレーションと高精度化を行う。2)ハワイ諸島浅海域の貧酸素水塊の時系列変化の復元:サンゴコア試料の地球化学的解析を継続する。個別に定量的に復元し、過去数百年間における海洋貧酸素水塊の挙動と環境要因との相互関係を明らかにする。深度分布を産業革命前と現在とで比較する。貧酸素水塊の拡大の影響がどの水深で進行してきたか明らかにする。4)アラビア海における貧酸素水塊の時系列変化の復元:アラビア海オマーン沿岸にて、浅海サンゴの掘削を実施する。過去250年間に渡って復元し、ハワイ諸島で復元された環境に対してアラビア海では溶存酸素濃度がどのように変化してきたかを比較する。学的データをインプットし総合解析を行い、過去から現在までの貧酸素水塊の動態解析やメカニズムの解明から、将来の温暖化による海洋貧酸素化と海洋生態系へのインパクトを定量的に予測。得られた結果は国内外の学会で発表するほか、国際誌に適宜投稿する。ガイ殻を用いて、過去1000万年間の地球の自転速度を復元することを目的とする。記録される公転周期の中に、日輪が何本刻まれているかを計測し、過去の自転速度を復元する。本研究は、世界初の地球自転計を目指すものであり、その成果は化学分析の必要ない新しい年代決定法の開発や古代天文暦の謎を解明するなど多分野への強い波及効果が期待される。本研究では、昼と夜に貝殻を開閉し太陽日輪を刻む化石シャコガイ殻を用いて、過去1000万年間の地球の自転速度を復元することを目的とする。行い、シャコガイ殻に記録される公転周期の中に、日輪が何本刻まれているかを計測し、過去の自転速度を復元する。本研究は世界初の地球自転計を目指すものであり、その成果は化学分析の必要ない新しい年代決定法の開発や古代天文暦の謎を解明するなど多分野への強い波及効果が期待される。地球の自転速度は、地質時代を通じて海水やマントルと地殻の密度の差による摩擦力により減速しているとされているが、有史以前は自転速度を見積もることのできる観察記録が存在しない。過去の自転速度を直接的に復元する方法はなかった。現在の地球の条件では、自転周期と原子時計にズレが生じ、約500日に1秒の閏秒が挿入される。自転速度の変化は、”海洋にかかる遠心力を変化させ地球の海水準を変動させる”、”地殻の扁平率を減少させ地球表面の日射量を増大させる”、”プレート運動の歪みを増大させ地震を発生させる”など、地球の気候変動や地殻変動への影響が示唆されているが、地球史を通じた過去の自転速度の直接データは存在せず、地球環境変動との相互関係はこれまで議論されていない。本研究では、昼と夜に貝殻を開閉し太陽日輪を刻む化石シャコガイ殻を用いて、過去1000万年間の地球の自転速度を復元することを目的とする。本年度は飼育実験のためのシャコガイの採取とシャコガイ化石試料の整理を行い必要な試料を揃えた。ために、Sr/Ca比温度計を作成済みの浅海サンゴ骨格試料を用いて、測定条件の検討と水温の年周期の検出が可能なことを検証した。屋外水槽にて飼育を開始した。シャコガイ殻の日輪形成のタイミングと日輪幅の変動要因を明らかにするため、殻の開閉とその継続時間をとらえるための動体センサーの検討を業者へ相談し進めている。年周期成分の観測を実施している。2)化石シャコガイ試料の採取と年代測定:喜界島、パプアニューギニア、インドネシアジャワ島、フィリピンルソン島北部およびセブ島で報告されている化石試料を採取する。喜界島では完新世~更新世、インドネシアでは中新世、シャコガイの化石試料を収集している。フィリピンルソン島北部とパプアニューギニアの化石はこれまでに先行研究で使用されたものの使用許可を得ており、整理を行なっている。開発のために、既存のSr/Ca比とロガーデータによる水温計が開発されている、喜界島で採取された浅海サンゴのボーリングコアと同一の試料を用いて、炭素凝集同位体の測定を実施している。質量分析計による測定条件を確立しつつある。1)シャコガイ殻の太陽暦キャリブレーション:シャコガイ殻の日輪形成のタイミングと日輪幅の変動要因を明らかにするため、長期飼育実験により殻の開閉とその継続時間を動体センサーで捉え、飼育期間中の殻の日輪数と日輪幅を直接比較する。観察方法による差の補正を行う。2)化石シャコガイ試料の採取と年代測定:日輪幅の変化により形成される年輪と炭酸カルシウムである殻の炭酸凝集同位体による水温の年変動を比較して年周期を得る。より化石試料の年代を決定。万年前)、後期更新世(6万年前)、完新世(6千年前)、現生のシャコガイ殻を用いて、殻に記録される年周期すなわち公転周期の中に、日輪が何本刻まれているかを計測し過去の自転速度を復元する。用いた絶対水温の年周期から、殻に刻まれる公転周期(一年間)を明らかにする。薄片観察により年輪に含まれる日輪数と日輪幅を計測。殻に記録される一年の間に含まれる日輪の数から年間の日数の平均を求め、各年代で比較し地球の自転の減衰速度を見積もる。University。