南極アイスコア中の硫酸の酸素同位体異常に基づく過去の大気酸化力の復元

基于南极冰芯硫酸氧同位素异常重建过去大气氧化能力

• 批准号: 19J00682
• 负责人: 石野 咲子
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Kanazawa University (2021)National Institute of Polar Research (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00682/
• 关键词: 酸素同位体異常; 南極; 硫酸エアロゾル; アイスコア; 大気酸化過程

本年度は南極アイスコア中のΔ17O(SO4)値の分析に注力した。南極ドームふじ近傍で掘削された浅層アイスコア試料（過去約2000年分）の提供を受け、コア表面の汚染除去作業、溶存硫酸イオンの精製・分離、およびΔ17O(SO4)値の測定をすべて完了した。結果、Δ17O(SO4)値は過去2000年間にかけて3-5‰の範囲で有意な増減を示し、西南極のアイスコアを分析した先行研究データ（2-4‰）とは異なる傾向が観測された。これに加えて、前年度に発見した「大気や雪中において、メタンスルホン酸（MSA）の酸化によってΔ17O(SO4)値が特異的に高い硫酸が生成される」という知見を踏まえ、同試料中のMSAイオン濃度の分析を実施した。さらに当初の計画に加え、火山噴火由来の硫酸の寄与を検討するため、マルチコレクター型誘導結合プラズマ質量分析法（MC-ICP-MS、東京大学 大学院理学系研究科 地球惑星科学専攻共用機器を利用）により、同試料のδ34S(SO4)値の分析も実施した。以上を含む化学指標との相関解析を行なった結果、いずれもΔ17O(SO4)値との明確な相関は見られなかった。このことから、アイスコア中のΔ17O(SO4)値は、①硫酸生成に関わる大気酸化反応経路の変化、②雪中でのMSA酸化による硫酸生成の寄与率、③大気への硫黄供給源の違い、といった情報を複合的に反映している可能性が示唆された。また本年度は、前年度に発見した指標変質に関する知見を、国際学会において発表した。この知見は本研究の「Δ17O(SO4)値の変動要因の理解」という視点に限らず、「極域大気中のエアロゾル生成過程の理解」にも重要な研究として評価され、大気化学分野の国際学会において若手研究者ポスター賞を受賞した。

This year, we are focusing on the analysis of Δ17O(SO4) in Antarctica. The surface of the Antarctic Antarctic shallow water sample (divided over the past 2000 years) provided by the excavation of the shallow water surface. The decontamination work, purification and separation of dissolved sulfuric acid, and determination of Δ17O(SO4) value have been completed. As a result, the Δ17O(SO4) value has been increasing or decreasing intentionally over the past 2000 years. , West Antarctic analysis and analysis, advanced research and analysis (2-4‰), and analysis and analysis of West Antarctica.これに加えて、Previous year's に発见した「大気や雪中において、メタンスルホン acid (MSA) acidified によってΔ17O(S O4) The specific high-density sulfuric acid is generated and analyzed, and the concentration of MSA in the same sample is analyzed and applied. The origin of the volcanic eruption, the sulfuric acid nosing and the sulfuric acid nosing system, and the マルチコレクター type induced coupling mass spectrometry (MC-ICP-MS, Graduate School of Science, Graduate School of the University of Tokyo Earth Planet Science Shared Machine Utilization), and analysis of δ34S(SO4) with the same sample was carried out. The above contains the results of the correlation analysis of the chemical indicators and the correlation of the correlation between the Δ17O(SO4) and the Δ17O(SO4).このことから, アイスコア中のΔ17O(SO4)夤は, ① sulfuric acid generation に关わる大気 acidification reaction 応経路の変化, ② 雪中でのMSA Acidification and sulfuric acid production rate, ③ large sulfur supply source, sulfur supply source, and composite information reflect the possibility of sulfur production. This is the current year's data, the previous year's data, the indicator quality, the international society's data, and the international society's data.この知は This research is "Understanding of the key factors of Δ17O(SO4) ․ の変 Δ17O(SO4)" "Understanding of the process of development" is an important research project, and the research team of the International Society for the Study of Chemistry at the University of Science and Technology is rewarded by the researcher.

项目成果

東南極における大気硫酸の硫黄安定同位体組成の均一性と氷期-間氷期の硫黄起源のシフトに対する示唆

东南极洲大气硫酸硫稳定同位素组成的均匀性及其对冰期和间冰期之间硫起源变化的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 石野咲子;服部祥平;Savarino Joel;Legrand Michel;Albalat Emmanuelle;Albarede Francis;Preunkert Susanne;Jourdain Bruno;吉田尚弘
• 通讯作者: 吉田尚弘

Oxidation of methanesulfonate into sulfate at inland Antarctica evidenced by 17O-excess signature

17O 过量特征证明南极内陆甲磺酸盐氧化成硫酸盐

• 发表时间: 2021
• 作者: Ishino Sakiko;Hattori Shohei;Legrand Michel;Chen Qianjie;Alexander Becky;Shao Jingyuan;Huang Jiayue;Jaegle Lyatt;Jourdain Bruno;Preunkert Susanne;Yamada Akinori;Yoshida Naohiro;Savarino Joel
• 通讯作者: Savarino Joel

三酸素同位体組成（Δ17O）から示唆された東南極における特徴的な大気硫酸生成反応

三氧同位素组成 (Δ17O) 显示东南极洲特征性大气硫酸生成反应

• 发表时间: 2020
• 作者: 石野咲子;服部祥平;Legrand Michel;Chen Qianjie;Alexander Becky;Shao Jingyuan;Huang Jiayue;Jaegle Lyatt;Jourdain Bruno;Preunkert Susanne; 山田明憲;吉田尚弘;Savarino Joel
• 通讯作者: Savarino Joel

University of Washington(米国)

华盛顿大学（美国）

IGE, Universite Grenoble Alpes/CNRS/Ecole Normale Superieure (LGL-TPE)(フランス)

IGE、格勒诺布尔阿尔卑斯大学/CNRS/巴黎高等师范学院 (LGL-TPE)（法国）