International research on permafrost thawing and its impact on terrestrial environments since the last glacial periods using lacustrine sediments records

利用湖泊沉积物记录对末次冰期以来永久冻土融化及其对陆地环境的影响进行国际研究

• 批准号: 19KK0264
• 负责人: 勝田 長貴
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0264/
• 关键词: モンゴル高原; 永久凍土; 湖沼堆積物; 最終氷期; 植生; 微生物相; 硫黄; モンゴル; 完新世; モンゴル北西部; 水環境

本研究の目的は、モンゴル高原北部と南部の湖沼堆積物コアを用いて、最終氷期から完新世に至るシベリア永久凍土変動の復元と水及び生態系への影響評価を行うことである。本年度は、湖沼堆積物の分析と共に現地調査を行い、次のような結果を得た。モンゴル高原北部の研究では、湖沼堆積物中の花粉化石と微生物相の解析を実施し、完新世に花粉化石の出現率の顕著な増加と微生物相の多様性が見られた。とりわけ、完新世の植生は、完新世中期に湿潤環境を示唆するトウヒ属やマツ属などの高木花粉の増加と、その後の現在に至る期間の半乾燥環境を示すモギ属やイネ科などの草本花粉への移行が見られた。これは、永久凍土の後退と関連付けて検討できるものと考えらえれる。一方、最終氷期の微生物相では、属レベルで永久凍土中の優占種として知られるPseudomonas属が検出された。モンゴル南部の研究では、堆積物中の化学分析と現生植物の現地調査を実施した。堆積物中の有機物の定量分析結果は、不完全燃焼による測定精度の低下が明らかとなり、フラッシュ燃焼法装置で再測定を行った。その結果、永久凍土変動を示唆する硫黄含有量の上昇と安定同位体組成の正の異常が、最終氷期から完新世に至る期間で5つの層準で見られた。一方、有機炭素と窒素含有量は、完新世で顕著な増加を示し、安定同位体組成変動は、完新世初期から後期にかけてC3植物から植物プランクトンが優勢となった。これは、北部と同様に、永久凍土の後退に伴う集水域の乾燥化を示唆するものである。現生花粉の現地調査においては、森林から砂漠地帯に分布する200種以上の低木・草本植物の花粉を採取し、ステップ域にはCaragana属等の棘を持つマメ科低木が広く分布しているのが観察され、その花粉形態は大きな3つの孔を持つ特徴的なものであることが明らかとなった。

本研究的目的是利用蒙古高原北部和南部的湖泊沉积岩芯重建西伯利亚永久冻土从末次冰期到全新世的变化，并评估其对水和生态系统的影响。今年，我们进行了实地调查和湖泊沉积物分析，得到了以下结果。蒙古高原北部的研究分析了湖泊沉积物中的花粉化石和微生物群，发现全新世期间花粉化石和微生物群多样性的发生率显着增加。特别是全新世植被的特点是云杉、松树等高大树木的花粉增加，这表明全新世中期气候湿润，随后云杉、禾本科等高大乔木的花粉增加，这表明迄今为止观察到半干旱环境向草本花粉的转移。这可以被认为与永久冻土的退缩有关。另一方面，在最后一个冰河时代的微生物群中，在属水平上检测到了已知是永久冻土中优势物种的假单胞菌属。在蒙古南部的研究中，进行了沉积物的化学分析和现代植物的实地调查。沉积物中有机物的定量分析结果显示，由于燃烧不完全，测量精度下降，因此采用闪速燃烧法装置再次进行测量。结果，从末次冰期到全新世，在五个地层中观察到硫含量增加和稳定同位素组成正异常，表明永久冻土发生变化。另一方面，全新世有机碳、氮含量显着增加，全新世早至晚稳定同位素组成变化以C3植物向浮游植物为主。这表明，与北部一样，随着永久冻土的消退，流域变得越来越干燥。在现代花粉的野外调查中，我们采集了分布在森林和荒漠地区的200多种灌木和草本植物的花粉，发现锦鸡儿属等带刺的豆科灌木在草原地区广泛分布，并发现其花粉含量较高。很明显，花粉形态的特征是具有三个大孔。

项目成果

Characteristics of Lake Sediment from Southwestern Mongolia and Comparison with Meteorological Data

蒙古国西南部湖泊沉积物特征及与气象资料的比较

• DOI: 10.3390/geosciences12010007
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.7
• 作者: Udaanjargal Uyangaa;Hasebe Noriko;Davaasuren Davaadorj;Fukushi Keisuke;Tanaka Yukiya;Gankhurel Baasansuren;Katsuta Nagayoshi;Ochiai Shinya;Miyata Yoshiki;Gerelmaa Tuvshin
• 通讯作者: Gerelmaa Tuvshin

Selenite and selenate in clouds at a high-altitude mountain location in central Japan

日本中部高海拔山区云中的亚硒酸盐和硒酸盐

• DOI: 10.1016/j.atmosres.2022.106253
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 5.5
• 作者: Kagawa Masako;Katsuta Nagayoshi;Ishizaka Yutaka
• 通讯作者: Ishizaka Yutaka

Numerical simulation of iron oxide concretions on Earth and Mars through calcite dissolution

通过方解石溶解对地球和火星上的氧化铁结核进行数值模拟

• DOI: 10.1016/j.gca.2020.12.017
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 5
• 作者: Sirono Sin;Shibata Takuma;Katsuta Nagayoshi;Yoshida Hidekazu
• 通讯作者: Yoshida Hidekazu

モンゴル北部サンギンダライ湖の湖底堆積物から復元される最終氷期以降の植生変遷～周辺地域の植生変遷との比較

蒙古北部桑金达莱湖沉积物重建自末次冰河时代以来的植被变化——与周边地区植被变化的比较

• 发表时间: 2021
• 作者: 長谷川精・今岡良介・志知幸治・N.イチノロフ・勝田長貴・出穂雅実

Paleovegetation and paleoenvironmetanl changes in the norther Mongolia since MIS 3 (preliminary results)

MIS 3以来蒙古北部古植被和古环境变化（初步结果）

• 发表时间: 2020
• 作者: 今岡良介・志知幸治・長谷川精・Ichinnorov Niiden・勝田長貴・Davaadorji Davaasuren・村山雅史・笹岡美穂・岩井雅夫