著者

鈴木 健太 山本 正伸 入野 智久 南 承一 山中 寿朗

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

---

氷期の急激な気候変動やイベントとして,ダンスガード・オシュガーサイクル(DOサイクル)とハインリッヒ・イベント(HE)が知られている.HEの氷山流出がDOサイクルの温暖化を引き起こしたという考えが有力であるが,すべてのDOサイクルの温暖化がHEに対応しているわけではない.またDOサイクルの寒冷化速度は時期によりさまざまであり,その速度の支配因子は不明である.このような疑問を明らかにするには,ローレンタイド氷床の北極セクターの崩壊と氷山流出イベントを復元する必要がある. 本研究では,過去7万6千年間の西部北極海堆積物層序を確立し,堆積物の起源と運搬過程を推定した.これにもとづきカナダ北極諸島側からの氷山流出イベントを検出し,氷山流出が起きる条件を考察した.また,西部北極海への氷山流出イベントと温暖化との関係,ローレンタイド氷床北極セクターの崩壊と寒冷化速度の関係を考察した.この目的のため,2011年と2012年に韓国極地研究所の砕氷調査船ARAONによって西部北極海チュクチボーダーランドから採取された5本の堆積物コアについて,IRD含有量と鉱物組成,粒度分布,色,GDGT濃度と組成,有機物量の分析を行った. IRD含有量と鉱物組成が西部北極海チュクチボーダーランドの堆積物層序の確立に有用であることが示され,イベント層としてドロマイト濃集層とカオリナイト単独濃集層が認められた.ドロマイト濃集層は9,000年前と11,000年前,42,000~35,000年前,45,000年前,76,000年前に認められ,カナダ北極諸島からの氷山により運搬されたと考えられる.ドロマイト濃集層堆積時は海水準が現在と比較して40mから80m低かった時期に対応していた.ローレンタイド氷床の縁が北極海に達し,かつ北極海が厚い棚氷や海氷に覆われていなかった時期にのみ,ローレンタイド氷床の北極セクターの崩壊が起きたと考えられる.9000年前のドロマイト濃集層の堆積はH0に,45000年前のドロマイト濃集層の堆積はH5と年代誤差の範囲内でほぼ同時であった.30,000~12,000年前にはローレンタイド氷床の北極セクターの崩壊は起きておらず,亜間氷期1~4の温暖化には北極セクターの崩壊は関与していないと考えられる.45000年前にはローレンタイド氷床の北極側とハドソン湾側の両方で崩壊が起きたと推定されるが,直後の亜間氷期の寒冷化速度は,他の亜間氷期に比べて長い.ローレンタイド氷床の大規模な崩壊により,氷床の成長に時間がかかり,寒冷化に時間がかかったと考えられる.14,000年前のカオリナイト単独濃集層は,その堆積学的特徴から氷河湖の崩壊に伴う淡水の大量流出により形成された可能性がある.

著者

鈴木 健太 山本 正伸1 2 Rosenheim Brad 大森 貴之 Polyak Leonid 南 承一

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

---

The Arctic Ocean underwent dramatic climate changes in the past. Changes in sea-ice extent and ocean currents in the Arctic Ocean cause changes in surface albedo and deep water formation, which drove global climatic changes. However, Arctic paleoceanographic studies have been limited compared to the other oceans due to chronostratigraphic difficulties. One of the reasons for this is absence of material suitable for 14C dating in the Arctic Ocean sediments deposited since the last glacial maximum. To enable improved age constraints for sediments impoverished in datable material, we apply ramped pyrolysis 14C method (Rosenheim et al., 2008) to sedimentary records from the Chukchi-Alaska margin recovering Holocene to late-glacial deposits. Samples were divided into five fraction products by gradual heating sedimentary organic carbon from ambient room temperature to 900°C. The thermographs show a trimodal pattern of organic matter decomposition over temperature, and we consider that CO2 generated at the lowest temperature range was derived from autochthonous organic carbon contemporaneous with sediment deposition, similar to studies in the Antarctic margin and elsewhere. For verification of results, some of the samples treated for ramped pyrolysis 14C were taken from intervals dated earlier by AMS 14C using bivalve shells. The ages of lowest temperature split showed older ages than the radiocarbon ages derived from bivalve shells indicating that those splits were still mixtures and not pure autochthonous organic matter. The relationship between radiocarbon ages of generated gas and pyrolysis temperature is linear. We used this empirical relationship to determine the optimal temperature yielding pure marine organic carbon and estimated age of horizons by sampling at those temperatures. We compare these ages to mixing model ages decoupling the simpler mixtures represented by our original low-temperature splits, which were consistent with the bivalve ages.