Reconstruction of atmospheric carbon dioxide concentration during the last 6 million years and the study of the interaction between atmospheric carbon dioxide and climate

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温室効果は地球表層の温度を決める重要な要素である。大気中CO2濃度の連続的な測定は1957年以降であり、それ以前のCO2濃度はアイスコア気泡中のガス測定により復元されている（Luthi et al., 2008など）。しかし、アイスコアの最古の氷は80万年前のものであり、それ以前のCO2濃度の精密復元は行われていない。本研究では、ベンガル湾の国際深海掘削科学計画（IODP）のU1445地点およびU1446地点の堆積物コアに含まれる長鎖脂肪酸の安定炭素同位体比（δ13CFA）を測定し、600万年前から現在までのCO2濃度を約1700年解像度で復元し、CO2濃度と気候の関係を明らかにすることを目指している。U1446地点で得られた過去150万年間のCO2濃度変動記録と堆積物中のGDGT、浮遊性有孔虫の酸素同位体比、脂肪酸の水素同位体比にもとづく降水量変動を比較し、δ13CFA変動の2-10%が降水量変動により、 78%がCO2濃度変動により説明可能であることを示した。さらに、CO2濃度と降水量の変動がインド東部のC3/C4植生に与える影響を植生モデルを用いて検討し、CO2濃度変動は降水量変動の7.5倍δ13CFA変動に影響を与えることが示された。これらの検討によりδ13CFA変動が基本的にCO2変動を反映していることが明らかになった。復元したCO2濃度変動記録を専門誌（Nature Geoscience）上で公表した。さらに、ベンガル湾インド沖の国際深海掘削科学計画（IODP）U1445地点で掘削された過去600万年間の堆積物コア試料のδ13CFAの分析を行い、測定を終了した。その結果、過去600万年間を通じて、CO2濃度は陸上氷床体積変動に対応して変動していること、しかし長期トレンドをみると氷床の拡大に約100万年先行して、CO2濃度が低下していることが明らかになった。