アジアモンスーン変動解明に向けたサンゴ骨格中微量元素分析による高精度海洋環境復元

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東京大学大気海洋研究所においてレーザーとセクター型誘導結合プラズマ質量分析装置を用いて、サンゴ骨格中微量元素を分析するシステム(Laser Ablation Sector Field Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-SFICPMS)を新たに立ち上げて、完成させた。前年度までに、レーザーとセクター型誘導結合プラズマ質量分析装置を組み合わせて、多元素を測定するところまでできていたが、サンゴ骨格中のSr/Ca比の分析する上では精度が不十分であった。サンゴ骨格中のSr/Ca比は水温指標として確立されており、本研究でもメインターゲットとしていたが、他の元素に比べて水温変動に対するSr/Ca比の変動幅が小さいため、LA-SFICPMSでの測定が難航していた。本年度は、LA-SFICPMSでのサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の精度向上をメインの目標としていた。オーストラリア国立大学地球科学研究所から、LA-ICPMS分析の専門家であるLesly Kinsley氏を招いて、共同で精度向上につとめた。LaserからICPに導入される際のラインの影響を詳細に調べ、新たに改良することで、ライン起源のノイズを最小限に除去することに成功し、前年度よりも高い精度でサンゴ骨格中のSr/Ca比を分析することが可能となった。これによって、メインターゲットであるSr/Ca比の分析を含めたサンゴ骨格中の微量元素分析システムの立ち上げが完成した。その後、実際に新たに立ち上げたLA-SFICPMSシステムを用いて喜界島のサンゴコアの分析を行った。これにより1780年から2009年まで過去230年間の水温変動を高解像度で復元された。以前にオーストラリア国立大学地球科学研究所にて分析を行った同じく喜界島の1575年から2009年の記録と合わせることで、過去435年間の海洋環境変動を投稿論文として現在準備中。また、上記の手法開発と並行して、主に前年度に行ったLA-ICPMSとICP-AES(溶液による分析)を用いたサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の比較の論文を投稿し、Geochemical Journalに受理された。論文では主にLA-ICPMSを用いた温帯サンゴの分析の手法の検証、改良を行い、より精度の高いとされる溶液によるICP-AESを用いた分析と比較を行った。この2つの手法は良い一致を示し、LA-ICPMSが温帯サンゴ骨格中のSr/Ca比を高解像度で分析するのに有用であることを示した。