環北極雪氷掘削コアによる比較環境変動研究

使用环极雪冰钻芯进行比较环境变化研究

• 批准号: 11208202
• 负责人: 神山 孝吉
• 金额: $ 79.17万
• 依托单位: National Institute of Polar Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11208202/
• 关键词: 雪氷コア解析; 融解影響; 環北極海雪氷コア観測計画; 雪氷微生物; 北極域の環境変動の復元; 雪氷コアでの古環境復元計画; 季節マーカー; 粒子サイズ; シベリア広域積雪調査; North GRIP計画; 低温期; 温暖期; NOrth GRIP計画; 霧氷コアでの古環境復元計画; 深層雪氷コア; 雪氷コア; 古環境変動; 北極; 物質輸送; 雪氷圏; 汚染; 環境比較

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。

The records of <s:1> snow in the arctic region 氷コアに 氷コアに in summer に melting があった が ば ば ば ば can be found at られる. 2000 に take し た 12.3 m deep の 氷 コ ア の analytical results か ら, snow accumulation が し た の ち melting が raw じ る と, delta ^ < > 18 O の season - move か ら な year level right を definitely め る こ と が difficult し い こ と が わ か っ た. に そ し て, 2001 take し た 4.5 m deep ピ ッ ト sample と 25.01 m deep の 氷 コ ア に つ い て も with others の results ら が れ た. Delta ^ < > 18 O の deep さ プ ロ フ ァ イ ル か ら, surface layer is about 2.5 m deep ま で は delta ^ < > 18 O の season - move を clear に 読 み take れ る も の の, そ れ with deep で は melting の influence に よ り delta ^ < > 18 O season - move は small さ く and つ unknown に な っ て お り, そ の - move を 読 み take る こ と は difficult し く な っ て い る. Melting の を by け て い る 氷 コ ア か ら high-precision な environment recovery を お こ な う た め に, try に containing ま れ る melting の を by け に く い material に attention し た. Snow 氷 sample contains に ま れ る melting の を by け に く い material と し て, pollen, snow 氷 microorganisms (で 氷 river breeding す る microbes), ダ ス ト が exam え ら れ た. こ れ ら の material は insoluble state と し て し, か つ size サ イ ズ が compare big き い (several microns to 100 microns) た め, melt water に よ る snow の mobile が small さ い. し た が っ て, こ れ ら の material が hold つ intelligence は, melting が raw じ る occasions で も, environmental シ グ ナ ル の less fuss や disappear は な い と exam え ら れ る. し か し な が ら, が の insoluble material in the melting snow に よ っ て by け る influence に つ い て は unknown な point が く, particle size の violations い に よ る mobile の し や す さ に つ い て も こ れ ま で よ く know ら れ て い な か っ た. そ こ で, melting に と も な う particle の サ イ ズ と そ の を appraisal of 価 す る た め に, snow 氷 microbial を そ の サ イ ズ their し に classification, various サ イ ズ に お け る microbial バ イ オ マ ス の deep さ プ ロ フ ァ イ ル を compare し た. Snow 氷 microbial は, pollen や ダ ス ト と different な り で 氷 river breeding す る た め, particle の サ イ ズ に よ る の affect the condition of large 気 conveying が ignore で き る の で, melting に と も な う particle へ の を appraisal of 価 す る に は も っ と も optimum し て い る と exam え ら れ る. Large cell の サ イ ズ の き な (more than 7.5 microns) green algae で は コ ア に い く つ か の big き な ピ ー ク numerical が confirm さ れ, cell の サ イ ズ が small さ い (below ~ 3 microns) シ ア ノ バ ク テ リ ア, バ ク テ リ に は ア, green algae, green algae than べ plural の ピ ー ク が now れ た. Youdaoplaceholder0 たがって, <s:1> particles larger than 7.5μm に たがって て て て て 価された, and the outflow of dissolved water による have less <s:1> influence <e:1>. Youdaoplaceholder4 と と review 価された. The results of this survey are based on the <s:1> 2004 <s:1> カナダ Pacific region <s:1> ウ ウ トロ トロ ガ ガ ガ にお にお て て 観 観. In the future, make good use of the positive にコア <e:1> season and <s:1> カ と て て て.

项目成果

Fujii, Y.: "Outline of Japan-Russia joint Glaciological Research on Sofiyskiy Glacier, Russian Altai Mountains in 2000 and 2001"Bulletin of Glaciological Research. (印刷中). (2002)

Fujii, Y.：“2000 年和 2001 年俄罗斯阿尔泰山索菲斯基冰川日本-俄罗斯联合冰川学研究概要”冰川学研究公报（2002 年）。

Goto-Azuma,K.: "Processes affecting ice-core chemical stratigraphy(Abstract)."Physics of Ice Core Records.Ed.by T.Hondoh, p.459, Hokkaido University Press, Sapporo.. 213 (2000)

Goto-Azuma,K.：“影响冰芯化学地层学的过程（摘要）。”冰芯物理记录。T.Hondoh 编着，第 459 页，北海道大学出版社，札幌.. 213 (2000)

渡辺 興亜: "極域におけるモニタリングと氷床変動"生物の科学 遺伝. 別冊17. 58-68 (2003)

Koa Watanabe：“极地地区的监测和冰盖变化”生物科学遗传学特刊 17. 58-68 (2003)

H.Motoyama: "Regional characteristics of chemical constituents in surface snow, Arctic cryosphere"Polar Meteorology and Glaciology. 15. 55-66 (2001)

H.Motoyama：“北极冰冻圈地表雪化学成分的区域特征”极地气象学和冰川学。

Yoshiyuki Fujii: "210-year ice core records of dust storm, volcanic eruptions and acidification at Site-J, Greenland"Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue. 54. 209-220 (2001)

Yoshiyuki Fujii：“格陵兰岛 J 点 210 年沙尘暴、火山喷发和酸化的冰芯记录”Mem。