Pleistocene Antarctic Polar Front reconstruction based on AI-based classification of foraminifera: Verification of long-term cooling mechanism

本年度は(1)有孔虫化石の自動分類モデルの精度向上，(2)堆積物試料の年代目盛の構築，(3)予察的な南極前線の位置復元にそれぞれ取り組んだ．(1)有孔虫化石の自動分類モデルについて，産業技術総合研究所の微化石自動分類システムを用いて，8項目合計約5000枚の学習画像を取得した．テスト画像を用いた分類モデルの適合率および再現率が90%に達しなかったため，今後学習画像を追加取得し精度の向上を目指す．(2)堆積物試料の年代目盛について，約300試料から底生有孔虫化石Melonis pompilioidesを抽出し，高知大学海洋コア総合研究センターにて炭素酸素安定同位体比を分析した．得られた酸素同位体比変動曲線について，標準変動曲線LR04と対比を行い，堆積物試料最下部の予察的な年代推定（約150万年前）を支持する結果が得られた．また，約40万年前を境に，堆積速度がそれ以前よりも減少したことが明らかになった．加えて，本研究試料の近傍で採取された堆積物の年代目盛（過去約41万年間）を構築し，論文として公表した．(3)南極前線の位置復元について，従来の手法（人による分類）で過去約70万年間の浮遊性有孔虫群集を予察的に解析した．約70~40万年前には寒帯種Neogloboquadrina pachydermaが多産するのに対して，約40万年前から現代にはN. pachydermaと温帯種Globigerina bulloidesが交互に優占した．南極前線が約40万年前に大きく南下したこと，それ以降は南北移動を繰り返したことが示唆される．従来の手法による群集解析の結果は，今後自動分類モデルを検証する観点から重要である．

本年度は(1)有孔虫化石の自動分類モデルの精度向上，(2)堆積物試料の年代目盛の構築，(3)予察的な南極前線の位置復元にそれぞれ取り組んだ．(1)有孔虫化石の自動分類モデルについて，産業技術総合研究所の微化石自動分類システムを用いて，8項目合計約5000枚の学習画像を取得した．テスト画像を用いた分類モデルの適合率および再現率が90%に達しなかったため，今後学習画像を追加取得し精度の向上を目指す．(2)堆積物試料の年代目盛について，約300試料から底生有孔虫化石Melonis pompilioidesを抽出し，高知大学海洋コア総合研究センターにて炭素酸素安定同位体比を分析した．得られた酸素同位体比変動曲線について，標準変動曲線LR04と対比を行い，堆積物試料最下部の予察的な年代推定（約150万年前）を支持する結果が得られた．また，約40万年前を境に，堆積速度がそれ以前よりも減少したことが明らかになった．加えて，本研究試料の近傍で採取された堆積物の年代目盛（過去約41万年間）を構築し，論文として公表した．(3)南極前線の位置復元について，従来の手法（人による分類）で過去約70万年間の浮遊性有孔虫群集を予察的に解析した．約70~40万年前には寒帯種Neogloboquadrina pachydermaが多産するのに対して，約40万年前から現代にはN. pachydermaと温帯種Globigerina bulloidesが交互に優占した．南極前線が約40万年前に大きく南下したこと，それ以降は南北移動を繰り返したことが示唆される．従来の手法による群集解析の結果は，今後自動分類モデルを検証する観点から重要である．