共同研究報告書提出

共同研究報告書

研究区分	開拓型研究
研究課題	グリーンランド南東ドームコアを用いた人為起源物質と気温変動の関係解明
新規・継続の別	開拓型（2年目/全3年）
研究代表者／所属	琉球大学　理学部　海洋自然科学科
研究代表者／職名	准教授
研究代表者／氏名	植村立

研究分担者／氏名／所属／職名
	氏　　名	所　　属	職　　名
1	青木輝夫	気象研究所	研究室長
2	本山秀明	国立極地研究所　研究教育系	教授
3	鈴木利孝	山形大学理学部	教授
4	藤田秀二	国立極地研究所　研究教育系	准教授
5	堀　彰	北見工業大学	准教授
6	松崎浩之	東京大学総合研究博物館	教授
7	堀内一穂	弘前大学大学院理工学研究科	助教
8	藤田耕史	名古屋大学大学院環境学研究科	准教授
9	宮本淳	北海道大学高等教育推進機構	特任准教授
10	高橋嘉夫	東京大学大学院理学系研究科	教授
11	山口悟	防災科学技術研究所	主任研究員
12	橋本明弘	気象研究所予報研究部	主任研究官
13	大野浩	北見工大　社会環境工学科	助教
14	庭野匡思	気象研究所　気候研究部	研究官
15	服部祥平	東京工業大学大学院総合理工学研究科	助教
16	Bautista， Angel T.	東京大学大学院工学系研究科原子力国際専攻	博士課程3年
17	宮本千尋	東京大学大学院理学系研究科	修士課程2年
18	飯塚芳徳	北大低温研
19	的場澄人	北大低温研
20	関宰	北大低温研
21	古川崚仁	北大低温研

研究目的	H27年度に採取されたグリーンランド氷床コアを分析し、過去数十年の地球温暖化と人為起源エアロゾルの関係解明を最終的な目的とする。IPCCの第5次報告書によれば、人為起源の気温変化のうち、水溶性エアロゾルが雲核となって雲アルベドに与える評価が最も未解明である。水溶性エアロゾルが雲アルベドに与える効果を評価する一つの有力な取り組みとして、近年の人為起源水溶性エアロゾルの変遷を解読し、過去から現在のエアロゾル変遷と気温変動の関係をふまえて将来予測をしていく方法がある。北極グリーンランド氷床コアは低温のためエアロゾルが保存されており、人為起源エアロゾルの変遷を評価するにあたり、最適の古環境媒体である。

研究内容・成果	申請者らはH27年度には、グリーンランド南東部で90mのアイスコアの採取に成功した。また、同予算のおかげでアイスコアを無事に低温研まで輸送することができた。H28年度には、アイスコアの物理的・化学的な分析を実施できた。共同研究者の低温室利用に際し、旅費、消耗品や備品などの物品費、低温室内の備品の補修費、試料の輸送費などに本使用を使用させていただき、共同研究者内で円滑に低温研の低温室を利用することができた。また、低温研見学者に何回か実際のコア解析作業を見学できる機会ができ、これは見学者と引率者にたいへん好評であった。物理的解析に関しては、基本となる密度の解析を低温研で実施した。バルク密度とよばれるコアセクションごとに体積と重さを計測する手法とX線を用いた1㎜空間分解能の密度を測定し、両者の測定は誤算の範囲内で一致した。このアイスコアの密度は高密度領域で他のコアに比べて柔らかい（圧密しやすい）ということが明らかとなり、極地研や防災科研で行われているコアの電気的性質やCT画像と比較して、物理基本論文として国際誌に論文として公表した。コアの電気的性質やCT画像を精査すると、この高密度域の圧縮粘性係数の低さは空隙構造が縦型を形成していることが把握されつつあり、これらのより専門的な成果を公表に向けて動き出している。化学的分析に関しては、基本となる水の安定同位体比とイオン濃度分析を低温研で実施した。水の同位体比プロファイルは同位体モデルと呼ばれる再解析データに水循環における同位体分別を組み込んだモデルによる同地域のプロファイルときわめてプロファイルが一致し、アイスコアの新しい年代推定法を確立した。イオン濃度に関しては、氷床ドーム（頂上）の中で有数の高涵養量地域であることが、積雪堆積後のイオン性物質の変質をきわめて抑制しており、イオン性物質の変遷を解読するうえで良質なアイスコアであることが分かった。特に変質を受けやすい硝酸イオンについて、産業革命によるNOx放出が極大をむかえた1960-70年以降もアイスコア中硝酸イオンフラックスが減少傾向を示していないことを明らかにした。現在、水の安定同位体比とイオン濃度分析の成果公開を進めている。このほか、有機物分析、硫酸や硝酸イオン中の同位体分析、ヨウ素129などの放射性同位体比分析、全分解による重金属濃度、エアロゾルの組成分析などのより専門的な分析を進めている。平成28年7月28-30日に低温研で研究集会を開催した。25名の共同研究者が参加し、各分析の進捗状況等を話し合い、連携強化と効率的な成果の公開に向けた打ち合わせを行った。また、弊所の学生の修士研究の課題として、他機関の学生が卒論、修論や博論として本研究課題の様々な解析に取り組んでいただいており、本課題は教育効果においても一定の貢献をしている。

成果となる論文・学会発表等	[学会発表] （12編、字数オーバーのため省略） [論文] Iizuka et al.，A firn densification process in the high accumulation dome of southeastern Greenland， Arctic， Antarctic， and Alpine Research， in press， 2016 グリーンランド南東ドームコアの酸素安定同位体比を用いた気温・涵養量変動の研究，古川崚仁ほか，北海道の雪氷第35号， 123-126（2016年） Oyabu et al.， Seasonal variations in the major chemical species of snow at the South East Dome in Greenland， Polar Science， Volume 10， Issue 1， March 2016， Pages 36–42， doi:10.1016/j.polar.2016.01.003 (20160127) Iizuka et al.， Glaciological and meteorological observations at the SE-Dome site， southeastern Greenland Ice Sheet， Bulletin of Glaciological Research， 34 (2016) 1-10 doi: 10.5331/bgr.15R03　(20160126)