白亜紀前期、地球規模の急激な温暖化の進行と海洋における無酸素水塊の拡大により、海洋生物の多くが絶滅しました。
海洋無酸素事変（Oceanic Anoxic Event 1a、以下、OAE1a）と呼ばれるこの大事変についてはヨーロッパや大西洋周辺地域の地層で盛んに研究されてきました。しかし、OAE1aが生起し持続した正確な年代は不明でした。

本専攻の髙嶋礼詩教授、米国ウィスコンシン大学のBradley S. Singer教授らの研究グループは、OAE1aの詳細な年代を明らかにしました。
研究グループは、北海道芦別市の芦別岳北西に露出する地層（蝦夷層群）からOAE1a時期に堆積した地層を見出し、そこに数多くの火山灰層が挟まることを発見しました。
これらの火山灰層からジルコンを抽出し、U-Pb放射年代測定法で年代を測定した結果、OAE1aは1億1955万年前に発生し、その後111.6万年間、海洋の広い範囲で無酸素環境が持続したことが判明しました。
また、蝦夷層群のOAE1aの地層の最上部から、年代の対比に有効な示準化石である浮遊性有孔虫化石を発見しました。この化石種は、白亜紀最大の海底火山体である「オントンジャワ海台」の上に重なる石灰岩からも報告されていることから、オントンジャワ海台の噴火とOAE1aの発生がほぼ同時であることが明らかになりました。
今回、年代測定と同時に行った蝦夷層群のオスミウム同位体比の検討からも、OAE1aの開始時に大規模な火成活動の影響が示唆されることから、オントンジャワ海台の噴火がOAE1aを引き起こしたことが実証されました。

本成果は2024年11月21日日本時間4時に、学術誌Science Advancesに掲載されました。

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地球温暖化により、私達に身近な動植物の生息域の変化が、既に世界中で多く報告されています。

本専攻の黒柳 あずみ准教授らの国際研究チームは、過去100年間の世界中の海洋プランクトンのデータベースを解析し、その個体数が過去80年だけで約24％（24.24±0.11%）減少していることを明らかにしました。
地球温暖化に伴い、より低温の場所へ年10キロ移動し、生息域を変化させていますが、今後、特に熱帯域では、生息域の変化だけでは絶滅を免れない種が出ることが予想されます。

今回の成果の基となったデータベースは、フランスの生物多様性研究財団（FRB）の生物多様性統合解析センター（CESAB）のプロジェクト（FORCIS）により作成されました。海洋プランクトンは地球上の炭素循環にとっても重要な生物です。
データベースの作成には、日本人研究者らの研究成果が大きく貢献しています。

本研究成果は2024年11月13日（現地時間）に科学誌Natureに掲載されました。

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将来の火山災害のリスクを軽減するためには、過去の火山噴火の誘発過程（噴火に至るまでに地下でいつ・どのような現象が起きていたか）を理解することが重要です。

本専攻の新谷直己助教と中村美千彦教授らの研究グループは、鹿児島県の桜島火山において人類が記録に残した有史以降に発生した三度の大規模噴火（1471年、1779 年、1914 年）で噴出した軽石に含まれる鉱物の微細な化学組成を調べました。
その結果、姶良（あいら）カルデラの深さ約10 kmのマグマ溜まりから火道の浅部（深さ1～3 km程度）へと上昇したマグマは、約50日程度以上停滞した後に、再び上昇を開始してからは、ごく短時間（動き出してから数日以内）で地表に達していたことがわかりました。

今回、過去の大規模噴火に共通したマグマの上昇過程を詳細に明らかにしたことで、前兆現象を引き起こした原因の解明が進み、将来の噴火発生予測技術の向上への貢献が期待されます。
また、将来もし同様の大規模噴火が起こる場合には、マグマがこのような複雑な動きをする可能性があることも考慮した防災計画をたてておくことが必要だと考えられます。

本成果は、8月27日に地球科学分野の専門誌Journal of Geophysical Research: Solid Earthに掲載されました。

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国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和 裕幸、以下「JAMSTEC」という。）海洋機能利用部門 生物地球化学センターの吉村 寿紘（としひろ）副主任研究員と高野 淑識（よしのり）上席研究員、国立研究開発法人産業技術総合研究所の荒岡 大輔 主任研究員、国立大学法人九州大学大学院理学研究院の奈良岡 浩 教授らの国際共同研究グループは、国立大学法人東京大学、株式会社堀場テクノサービス、国立大学法人北海道大学、国立大学法人東京工業大学、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学の研究者らとともに、小惑星リュウグウのサンプルに含まれるブロイネル石（Breunnerite）（＊1）などのマグネシウム鉱物や始原的なブライン（brine）（＊2）の精密な化学分析を行うことで、その組成や含有量などを明らかにしました。

小惑星リュウグウは、地球が誕生する以前の太陽系全体の化学組成を保持する、最も始原的な天体の一つです。
これまでさまざまな研究グループの分析により、鉱物・有機物と水が関わる水質変成（2023年9月18日既報、2024年7月10日既報）が明らかとなってきましたが、いわゆる「ブライン（brine）の化学組成とイオン性成分の沈殿」に関する反応履歴は、未だ不明のままでした。

そこで本研究では、小惑星リュウグウのサンプルから微小な炭酸塩鉱物（ブロイネル石）の単離・同定と陽イオン成分の溶媒抽出を行い、精密な化学組成分析を行いました。
その結果、リュウグウに含まれる鉱物と最後に接触した水の陽イオン組成は、ナトリウムイオン（Na⁺）に富んでいることがわかりました。
リュウグウにはマグネシウムに非常に富む鉱物が複数存在しており、これらが水からマグネシウムを除去した際の沈殿順序を解明しました。
ナトリウムイオンは、鉱物や有機物の表面電荷を安定化させる電解質として働いたと考えられます。

本成果は、初期の太陽系の化学進化を紐解くものであるとともに、始原的なブライン（brine）の物質情報、炭素質小惑星上での水－鉱物相互作用の一次情報を提供した重要な知見となります。

本研究の一部は、科研費 基盤研究（課題番号：21H01204・20H00202・21H04501・21H05414）、国際共同研究加速基金（国際共同研究強化、21KK0062）、学術変革領域研究（21H05414)、特別研究員奨励費（21J00504）による研究助成の支援を受けて実施されました。

本成果は、2024年9月5日付（日本時間）で科学誌「Nature Communications」に掲載されました。

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