環北極雪氷掘削コアによる比較環境変動研究

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北極域の雪氷コアには夏期に融解があった記録がしばしば見られる。2000年に採取した12.3m深の氷コアの解析結果から、雪が堆積したのち融解が生じると、δ^<18>Oの季節変動から正確な年層境界を決めることが難しいことがわかった。そして、2001年に採取した4.5m深ピット試料と25.01m深の氷コアについても同様の結果が得られた。δ^<18>Oの深さプロファイルから、表層約2.5m深まではδ^<18>Oの季節変動を明瞭に読み取れるものの、それ以深では融解の影響によりδ^<18>O季節変動は小さく、且つ不明瞭になっており、その変動を読み取ることは難しくなっている。融解の影響を受けている氷コアから高精度な環境復元をおこなうために、試料に含まれる融解の影響を受けにくい物質に注目した。雪氷試料に含まれる融解の影響を受けにくい物質として、花粉、雪氷微生物(氷河上で繁殖する微生物)、ダストが考えられた。これらの物質は不溶態として存在し、かつ粒径サイズが比較的大きい(数μm〜100μm)ため、融解水による積雪中の移動が小さい。したがって、これらの物質が持つ情報は、融解が生じる場合でも、環境シグナルの攪乱や消失は少ないと考えられる。しかしながら、積雪中の不溶性物質が融解によって受ける影響については不明な点が多く、粒径の違いによる移動のしやすさについてもこれまでよく知られていなかった。そこで、融解にともなう粒子のサイズとその影響を評価するために、雪氷微生物をそのサイズ毎に分類し、各サイズにおける微生物バイオマスの深さプロファイルを比較した。雪氷微生物は、花粉やダストと異なり氷河上で繁殖するため、粒子のサイズによる大気輸送条件の影響が無視できるので、融解にともなう粒子への影響を評価するにはもっとも適していると考えられる。細胞のサイズの大きな(7.5μm以上)緑藻類ではコアにいくつかの大きなピーク値が確認され、細胞のサイズが小さい(〜3μm以下)シアノバクテリア、バクテリア、緑藻類は、緑藻類に比べ複数のピークが現れた。したがって、7.5μm以上の粒子については、融解水による流出等の影響は少ないと評価された。本結果は2004年のカナダ太平洋域のマウントローガンにおいても観測実証された。今後積極的にコアの季節マーカーとして活用していきたい。