2017年度各賞に関して,授賞者と授賞理由を報告いたします.

地球環境史学会賞(1件)

川幡穂高会員(東京大学大気海洋研究所教授)


対象研究テーマ:
現代の環境知見に基づく古海洋・古気候解析に関する研究

川幡穂高会員は,炭素循環を中心に現代の環境・気候の研究を行ない,この知見を過去に適用し,古海洋・古気候学の研究を行い,以下のような優れた成果をあげてきた.(1)北緯46度~南緯35度でセジメントトラップ観測を行い,沈降粒子の特性と海洋環境や気候との因果関係などを明らかにした.この知見を古環境解析に応用し,堆積物から環境情報を精度高く抽出する手法を開発した.これにより風送塵の生物生産への役割は以前予想されたより小さいことを示した.(2)炭素循環の中での石灰化生物の挙動を理解するため,精密飼育実験,陸域水環境の調査・解析を行った.これらの知見を基に,大気中の二酸化炭素の増加に伴う将来の海洋酸性化への石灰化生物の応答を考察するとともに,白亜紀および暁新世/始新世(P/E)境界の地質試料から,当時の海洋酸性化を復元し,陸の風化が数十万年以上の緩やかなスピードなら中和機能として機能するが,急速な変化(現代,P/E)では機能しないことを明らかにした.③最近では,高時間解像度での環境・気候復元を通じて,ヒトの移動,日本社会や日本人の変遷と気候との関係を明らかにしつつある.これまで査読付き国際誌に200編以上の論文を発表し,出版物の被引用数合計は5500以上である.
学会活動においては「PALEOのコミュニティ」の人々と協力し,PALEO学研究発展のため「地球環境史学会」の創設を主導した.古海洋の研究を行なう国際プロジェクトであるIMAGES(国際全海洋変動研究)の日本代表を十年以上勤めた.研究代表者として大型科学プロジェクト(科学技術振興調整費)を推進した.特に,IMAGES航海の実施体制を作るとともに,研究資金を提供し,日本近海でフランス船による傭船航海を2度行ない,日本の「PALEOのコミュニティ」の科学的レベルアップに貢献した. IODP(統合国際深海掘削計画)において,国際委員を勤めるとともに,日本地球掘削科学コンソーシアムIODP部会長2年を2回勤め,発展に寄与した.
このように川幡穂高会員は世界と日本の「PALEOの学問」に多大に貢献した.以上の業績から川幡穂高会員に地球環境史学会賞を授与する.

主要な論文業績

  • 1. Kawahata, H., Ishizaki, Y., Kuroyanagi, A., Suzuki, A., Ohkushi, K. (2017) Quantitative reconstruction of temperature at Jomon site in the Incipient Jomon period in northern Japan and its implication for the production of early pottery and stone arrowheads. Quaternary Science Reviews, 157, 66-79.
  • 2. Kawahata, H., Matsuoka, M., Togami, A., Harada, N., Murayama, M., Yokoyama, Y., Miyairi,Y., Matsuzaki, H., and Tanaka, Y. (2017) Climatic change and its influence on human society in western Japan during the Holocene. Quaternary International, 440, 102-117, doi: 10.1016/j.quaint.2016.04.013.
  • 3. Kawahata, H., Nomura, R., Matsumoto, K. and Nishi, H. (2015) Linkage of deep sea rapid acidification process and extinction of benthic foraminifera in the deep sea at the Paleocene/Eocene transition. Island Arc, 24, 301–316, doi: 10.1111/iar.12106
  • 4. Toyofuku, T., Suzuki, M., Suga, H., Sakai, S., Suzuki, A., Ishikawa, T., Nooijer, L.J., Schiebel, R., Kawahata, H. and Kitazato, H. (2011) Mg/Ca and d18O in the brackish shallow-water benthic foraminifer Ammonia ‘beccarii’. Marine Micropaleontology, 78, 113-120.
  • 5. Kawahata, H., Yamamoto, H., Ohkuchi, K., Yokoyama, Y., Kimoto, K., Ohshima, H. and Matsuzaki, H. (2009) Changes of environments and human activity at the Sannai-Maruyama ruins in Japan during the mid-Holocene Hypsithermal climatic interval. Quaternary Science Reviews., 28, 964-974.
  • 6. Kuroyanagi, A. Kawahata, H., Suzuki, A., Fujita, K. and Irie, T. (2009) Impacts of ocean acidification on large benthic foraminifers: Results from laboratory experiments. Marine Micropaleontology, 73, 190-195.
  • 7. Kawahata, H. Ohta, H., Inoue, M. and Suzuki, A. (2004) Endocrine disrupter nonylphenol and bisphenol A contamination in Okinawa and Ishigaki Islands, Japan - within coral reefs and adjacent river mouths. Chemosphere, 55, 1519-1527.
  • 8. Kawahata, H., Nishimura, A. and Gagan, M. (2002) Seasonal change in foraminiferal production in the western equatorial Pacific warm pool: evidence from sediment trap experiments. Deep-Sea Research II, 49, 2783-2801.
  • 9. Kawahata, H., Okamoto, T., Matsumoto, E. and Ujiie, H. (2000) Fluctuations of eolian flux and ocean productivity in the mid-latitude north Pacific during the last 200 kyr. Quaternary Science and Reviews, 19, 1279-1291.
  • 10. Kawahata, H., Suzuki, A. and Ohta, H. (2000) Export Fluxes in the Western Pacific Warm Pool. Deep-Sea Research I, 47, 2061-2091.

地球環境史学会貢献賞(1件)

山本裕二会員(高知大学海洋コア総合研究センター)


対象研究テーマ:
古地磁気強度変動史の解明と古地磁気年代モデルによる地球環境史解明の促進

地球磁場は太陽風や銀河宇宙線に対するバリアーとしての役割を果たすなど,地球環境の重要な構成要素の一つである.その過去の変動については,最も基本となる古地磁気極性反転史は、過去約1億7000万年間の連続時間変遷が解明されている。しかし、信頼性の高い古地磁気強度データを得ることは極性の復元よりはるかに困難であり、その変動史については未だ不明の点が多い。
山本会員は、火山岩を用いた絶対古地磁気強度復元に取り組み、従来殆ど用いられていなかった古地磁気強度推定手法(綱川・ショー法)を改良した。それを歴史溶岩に適用し、それまで世界で最も広く用いられ信頼性が高いとされてきたテリエ法では過大な見積もりとなる場合があるのに対し、綱川・ショー法では正しい値が得られることを示した。さらに、過去500万年間の火山岩にこの手法を適用し、過去500万年間の平均的地磁気強度が、従来信じられていた値の約半分にすぎないことを示した。その後、多様な年代や種類の試料への綱川・ショー法の適用や、テリエ法との比較研究を進めた結果、この手法が信頼できる古地磁気強度測定手法の一つとして世界的に認知されるに至った。
山本会員はまた,海洋コアをはじめとする堆積物試料を用いた古地磁気強度変動の解明にも取り組んできた.海底堆積物は、相対値ではあるが連続的な古地磁気強度変動の推定が可能である点で重要である.山本会員はまず、北西太平洋の10地点のコア試料のデータをスタックし、過去約25万年間の地域標準曲線を報告した。さらに、統合国際深海掘削計画(IODP)掘削による東赤道太平洋の3地点のコア試料から、始新世〜中新世(約1200~1950万年前および約2300~4140万年前)の連続的古地磁気強度変動を報告した。古地磁気強度変動の標準曲線が確立しているのは過去約200万年間にすぎず、それ以前のデータは従来ほとんど報告されていないなかったため、これは今後始新世〜中新世の古地磁気強度標準曲線を確立するための先駆けとなる成果である.古地磁気強度変動曲線の確立は,年代層序の高精度化や,地球環境システム変動の解明に重要である.
以上のように、山本会員は過去の地磁気変動、とくにその強度について、火山岩と堆積物の両面から大きな成果を上げ、地球環境史の解明に大きく貢献した。これにより、地球環境史学会貢献賞を授与する。

代表的な論文

  • 1. Yamamoto, Y., Torii, M., and Natsuhara, N. (2015) Archeointensity study on baked clay samples taken from the reconstructed ancient kiln: implication for validity of the Tsunakawa-Shaw paleointensity method. Earth Planets Space, 67, 63, doi:10.1186/s40623-015-0229-8.
  • 2. Yamamoto, Y., Yamazaki, T., Acton, G.D., Richter, C., Guidry, E.P., Ohneiser, C. (2014) Palaeomagnetic study of IODP Sites U1331 and U1332 in the equatorial Pacific - extending relative geomagnetic palaeointensity observations through the Oligocene and into the Eocene. Geophys. J. Int., 196, 694-711.
  • 3. Ohneiser, C., Acton, G.D., Channell, J.E.T., Wilson, G.S., Yamamoto Y., Yamazaki, T. (2013) A middle Miocene relative paleointensity record from the Equatorial Pacific, Earth Planet. Sci. Lett., 374, 227-238.
  • 4. Palike H. et al. (including Yamamoto Y.) (2012) A Cenozoic record of the equatorial Pacific carbonate compensation depth, Nature, 488, 609-614.
  • 5. Yamamoto Y., Shibuya H., Tanaka H. and Hoshizumi H. (2010) Geomagnetic paleointensity deduced for the last 300 kyr from Unzen Volcano, Japan, and the dipolar nature of the Iceland Basin excursion. Earth Planet. Sci. Lett., 293, 236-249.
  • 6. Yamamoto Y., and Shaw J. (2008) Development of the microwave LTD-DHT Shaw method for absolute paleointensity determination. Phys. Earth Planet. Inter., 170, 15-23.
  • 7. Yamamoto Y., Yamazaki T., Kanamatsu T., Ioka N., and Mishima T. (2007) Relative paleointensity stack during the last 250 kyr in the northwest Pacific. J. Geophys. Res., 112, B01104, doi:10.1029/2006JB004477
  • 8. Yamamoto Y. (2006) Possible TCRM acquisition of the Kilauea 1960 lava, Hawaii: failure of the Thellier paleointensity determination inferred from equilibrium temperature of the Fe-Ti oxide. Earth Planets Space, 58, 1033-1044.
  • 9. Yamamoto Y., and Tsunakawa H. (2005) Geomagnetic field intensity during the last 5 Myr: LTD-DHT Shaw palaeointensities from volcanic rocks of the Society lslands, French Polynesia. Geophys. J. Int., 162, 79-114.
  • 10. Yamamoto Y., Tsunakawa H., and Shibuya H. (2003) Palaeointensity study of the Hawaiian 1960 lava: Implications for possible causes of erroneously high intensities. Geophys. J. Int., 153, 263-276.

地球環境史学会奨励賞(2件)

岩崎晋弥会員(海洋開発研究機構,日本学術振興会特別研究員)


対象研究テーマ:
浮遊性有孔虫殻溶解メカニズムの解明と古海洋環境指標の高精度化

岩崎晋弥会員は、海洋炭素循環に直結する海洋炭酸塩の溶解・保存に関する研究に取り組み、2015年に国際誌Paleoceanographyから"Observation of the dissolution process of Globigerina bulloides tests (planktic foraminifera) by X-ray micro-computed tomography"を出版した。
氷期−間氷期サイクルの大気中二酸化炭素濃度変動の原因は古気候研究の長年の課題であり、海洋炭素循環メカニズムの解明が重要視されている。海洋炭素循環の鍵を握るのが炭酸塩の溶解・保存であり、その溶解度は深層水の炭酸イオン濃度に左右される。そこで海洋炭酸塩の主要な生産者である浮遊性有孔虫殻の重量測定や破片率測定などの炭酸塩溶解指標による深層水炭酸イオン濃度復元が試みられてきた。しかし、従来の炭酸塩溶解指標では定量的な議論は困難であり、さらに有孔虫殻溶解メカニズムに対する理解も不十分であった。
岩崎会員は上述の論文で浮遊性有孔虫殻の溶解プロセスを人為的な溶解実験によって明らかにした。その際、新技術であるマイクロフォーカスX線CTスキャナ(MXCT)による三次元測定を導入することにより、殻結晶構造や殻密度分布の変化という、全く新しい視点から有孔虫殻の溶解プロセスを明らかにした。また殻重量や殻破片率など従来の炭酸塩溶解指標の場合、海洋表層環境の変化により指標が歪められるという問題点が指摘されてきたが、岩崎会員はMXCTにより取得できるCT値ヒストグラム(個体内の殻密度の頻度分布)を利用して、有孔虫殻の初期状態に左右されない炭酸塩溶解指標を新たに提案し、高い評価を受けた。 MXCTによる三次元形態計測は近年、地球惑星科学の分野でも普及し始めているが、岩崎会員は形態計測に加え、殻密度の定量測定という特性に着目し、世界に先駆けてその有用性を発信した。また海洋表層環境が有孔虫殻密度に与える影響を明らかにし、その研究成果は2016年度地球環境史学会優秀発表賞を受賞した。さらに沿岸域の主要な炭酸塩生産者であるサンゴにも同手法を応用するなど、今後さらなる発展が期待される。
このような古海洋環境指標の高精度化に寄与する功績は高く評価できる.上記の業績から岩崎会員に地球環境史学会奨励賞を授与する。

代表的な論文

  • 1. Iwasaki, S., Kimoto, K., Kuroyanagi, A., Kawahata, H., Horizontal and vertical distributions of planktic foraminifera in the subarctic Pacific, Marine Micropaleontology, 130, 1-14, 2017.
  • 2. Iwasaki, S., Inoue, M., Suzuki, A., Sasaki, O., Kano, H., Iguchi, A., Sakai, K., Kawahata, H., The role of symbiotic algae in the formation of the coral polyp skeleton: 3-D morphological study based on X-ray micro-computed tomography, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 17, doi:10.1002/2016GC006536. 2016.
  • 3. Iwasaki, S., Takahashi, K., Kanematsu, Y., Asahi, H., Onodera, J., Ravelo, A.C., Paleoproductivity and paleoceanography of the last 4.3 Myrs at IODP Expedition 323 Site U1341 in the Bering Sea based on biogenic opal content, Deep Sea Research II, 125–126, 145–154, 2016.
  • 4. Iwasaki, S., Kimoto, K., Sasaki, O., Kano, H., Honda, M.C., Okazaki, Y., Observation of the dissolution process of Globigerina bulloides tests (planktic foraminifera) by X-ray micro-computed tomography, Paleoceanography, 30, 317–331, 2015.
  • 5. Iwasaki, S., Takahashi, K., Ogawa, Y., Uehara, S., Vogt, C., Alkaline leaching characteristics of biogenic opal in Eocene sediments from the central Arctic Ocean: a case study in the ACEX cores, Journal of Oceanography, DOI 10.1007/s10872-014-0227-7, 2014.
  • 6. Iwasaki, S., Takahashi, K., Maesawa, T., Sakamoto, T., Sakai, S., Iijima, K., Paleoceanography of the last 500 kyrs in the central Okhotsk Sea based on geochemistry, Deep-Sea Research II, 61-64, pp. 50-62, 2012.
  • 7. 岩崎晋弥,海洋の炭酸塩溶解に関する古海洋研究の現状と今後の課題 The current state and future directions on paleoceanographic studies concerning carbonate dissolution and preservation,地球化学,pp. 319-335, 2014.
  • 8. Iwasaki, S., Takahashi, K., Kanematsu, Y., Alkaline leaching characteristics of biogenic opal in IODP drilled cores from the Bering Sea, Memoirs of the Faculty of Sciences, Kyushu University, Series D, Earth and Planetary Sciences, Kyushu University Institutional Repository, 32, pp. 39-44, 2012.

窪田薫会員(日本学術振興会 特別研究員,海洋研究開発機構高知コア研究所)


対象研究テーマ:
生物源炭酸カルシウムの地球化学分析を通じた古気候・古海洋研究

窪田薫会員は、海洋生物が生成する炭酸カルシウム骨格(サンゴ骨格・魚類耳石・二枚貝殻)に対して様々な地球化学分析技術を駆使して、古気候・古環境研究を行ってきた。特に、炭酸カルシウム中の主要・微量元素濃度の定量分析(Sr/Ca比・Ba/Ca比など)、同位体分析(酸素同位体・ホウ素同位体・放射性炭素など)を活用し,成果を上げている.造礁性サンゴ骨格のホウ素同位体は石灰化の素になる母液のpHを記録する指標として近年注目を集めているが、窪田会員は喜界島と父島から得られた長寿ハマサンゴ骨格のホウ素同位体の分析にもとづき、海洋酸性化が石灰化を阻害し始めている証拠を示した。従来の研究では室内水槽実験に基づいてサンゴの海洋酸性化に対する感度が推定されてきたが、野外の試料を用いて行った例は窪田会員の研究が世界で初めてである。この研究結果は各種メディアを通じて地球環境史研究の成果の社会への周知に貢献した.
窪田会員は現在,国際深海科学掘削計画第361次航海で採取された堆積物コア試料中の浮遊性有孔虫殻のホウ素同位体を分析することにより,中新世以降の大気中二酸化炭素濃度を復元する作業に取り組んでいる.窪田会員は国内外の研究者とも共同研究を推進しており、国際性に富み,当分野を牽引する研究者になることが期待される。
以上の優れた実績,またコミュニティのために将来活躍する研究者として期待されることから,窪田薫会員に地球環境史学会奨励賞を授与する.

代表的な論文

  • 1. Kubota, K., Shirai, K., Higuchi, T., Miyajima, T. Oxygen and hydrogen isotope characteristics of seawater in Otsuchi Bay and meteoric water of inflowing rivers. Coastal Marine Science (in press).
  • 2. Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Ishii, M., Suzuki, A. Rapid decline in pH of coral calcification fluid due to incorporation of anthropogenic CO2. Scientific Reports 7:7694 (2017b).
  • 3. Kubota, K., Shirai, K., Murakami-Sugihara, N., Seike, K., Hori, M. & Tanabe, K. Annual shell growth pattern and its environmental control in the Stimpson’s hard clam Mercenaria stimpsoni as revealed by sclerochronological and oxygen stable isotope measurements. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 465, 307–315 (2017a).
  • 4. Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T. & Suzuki, A. A new method for calibrating a boron isotope paleo-pH proxy using massive Porites corals. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 16, doi:10.1002/2015GC005975 (2015b).
  • 5. Kubota, K., Yokoyama, Y., Kawakubo, Y., Seki, A., Sakai, S., Ajithprasad, P., Maemoku, H., Osada, T., Bhattacharya, S. K. Migration history of an ariid Indian catfish reconstructed by otolith Sr/Ca and δ18O micro-analysis. Geochemical Journal 49, 469–480 (2015a).
  • 6. Kubota, K., Yokoyama, Y., Ishikawa, T., Obrochta, S., Suzuki, A. Larger CO2 source at the equatorial Pacific during the last deglaciation. Scientific Reports 4:5261, doi:10.1038/srep05261 (2014).