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Elucidation of the variation in marine primary production and the land-ocean biogeochemical linkage in North Pacific Ocean

阐明北太平洋海洋初级生产力的变化和陆地-海洋生物地球化学联系

基本信息

批准号：
22H01339
负责人：
沢田健
金额：
$ 10.73万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、深海掘削および陸上調査によって得られた新第三紀堆積物から、藻類および陸上植物の分子化石（バイオマーカー）、藻類微化石、生物源シリカを分析し、新生代の北太平洋におけるグローバルな海洋ー陸域間の生物地球化学的循環と生態系の連鎖（リンケージ）、環境気候システムとの関連性を解明する。海洋・陸域生態系が駆動する長時間スケールの物質循環システムの解明という観点から、海洋基礎生産と陸源有機物の海洋への輸送量の変動の体系的で定量性の高い復元を目指す。さらに、新しい古環境復元法を確立するため、新規の藻類バイオマーカーの探索とその解析法、陸上植物バイオマーカーの分子内同位体比解析法を開発する。2022年度における主な研究成果は次のとおりである。1. 北部北太平洋アラスカ湾掘削コア（U1417）のバイオマーカー分析を行い、珪藻、ハプト藻、渦鞭毛藻、真正眼点藻などに由来するバイオマーカーを検出し、低分解能で大まかではあるが過去1000万年間の海洋基礎生産変動を復元した。また、ハプト藻由来の長鎖アルケノンおよび真正眼点藻由来の長鎖アルキルジオールを用いた古水温計によって海洋表層水温の変動を復元した。これらの水温の変動パターンは概ねよく一致し、全体的には中新世以降の全球的な寒冷化傾向を示すことがわかった。2. 北海道中南部の日高町などに分布する中新統荷菜層における泥質堆積岩から、陸上セクションからは極稀な長鎖アルケノンが検出されることを発見した。そのアルケノン古水温計を用いて中期～後期中新世における体系的な海洋表層水温と海洋基礎生産の変動を復元した。3. 陸源有機物において陸上植物だけでなく菌類のような生物のバイオマーカーにも着目し、特に地衣類の生体試料を用いて、新規のバイオマーカーを検討した。その結果、ファルネンなどのテルペノイドがそのバイオマーカーになり得ることを明らかにした。

This study aims to clarify the relationships between the bio-geochemical cycles and ecosystems in the Cenozoic North Pacific Ocean and the environmental climate, including the analysis of new Tertiary deposits, algae and terrestrial plant molecular fossils, algal microfossils, and bio-origin from deep-sea excavation and terrestrial surveys. The quantitative analysis of the long-term dynamics of marine and terrestrial ecosystems and the quantitative analysis of the dynamics of marine basic production and land-based organic transport systems The new method of palaeo-environmental reconstruction was established, the new method of algae extraction and the new method of intramolecular isotope ratio analysis were developed. The main research results in 2022 will be repeated again and again. 1. The North Pacific Ocean has been excavated from the North Pacific Ocean (U1417). The marine basic production changes in the past 10 million years have been restored. The long chain of origin of algae and the long chain of origin of true algae are used to restore the fluctuation of ocean surface temperature. The water temperature changes are consistent with the global trend of cooling since the Miocene. 2. Miocene dual-bearing beds distributed in central Hokkaido are found in muddy deposits and rare locks on land. The paleothermometer was used to reconstruct the system of ocean surface temperature and ocean base production in the middle and late Miocene. 3. Terrestrial organic matter and terrestrial plant species are studied. The results of the survey are as follows: