論文紹介：三畳紀/ジュラ紀境界（約2億年前）の火成活動に連動した大気CO2濃度変動（Schaller et al., 2011Science)

Atmospheric _Pco₂ Perturbations Associated with the Central Atlantic Magmatic Province

Morgan. Schaler et al., 2011, Science 4, 236–239
　三畳紀/ジュラ紀（Ｔ/Ｊ）境界は，顕生代最大規模の絶滅事変の一つで，その原因として大規模火山活動の影響が指摘されています。その証拠として絶滅と同時期の洪水玄武岩（Central Atlantic Magmatic Province；通称CAMP）があり，この火山活動に伴って放出されたCO₂が温暖化を引き起こして絶滅が起きたというシナリオでした。しかし，火山活動の前後における大気CO₂濃度変動の証拠はありませんでした。

この論文では，Newark超層群のＴ/Ｊ境界前後の古土壌の炭素同位体比変動から，当時の大気CO₂濃度を推定しました。土壌中のCO₂濃度は有機物の分解により大気CO₂濃度より高くなっているため，大気と土壌のCO₂濃度差が高いと拡散速度が速くなります。この拡散に応じて同位体分別が引き起こされるため，土壌CO₂濃度などを仮定することで大気CO₂濃度を推定できます。研究対象のNewark超層群には火山活動の証拠である洪水玄武岩が60万年間に3層も堆積しているため，それぞれの火山活動と二酸化炭素濃度変動を直接比較できます。

その結果，3層の洪水玄武岩各々の直上で大気CO₂濃度が約2000ppmから4000ppmまで上昇し，その後徐々に減少していく傾向を発見しました。最下層の洪水玄武岩が恐竜の足跡化石や植物化石などからＴ/Ｊ境界直前に対応することが知られています（Olsen et al., 2002Science, Whiteside et al., 2010PNAS）。すなわち，彼らの結果は最初の火山活動に伴う大気CO₂増加によって大量絶滅がおこり，その後の温暖化によって“新鮮“な洪水玄武岩が風化され，大気CO₂濃度が減少したと解釈されます。噴火直後の“新鮮“な洪水玄武岩は風化されやすく，ケイ酸塩風化の過程で大気CO₂濃度を減少させたと考えられます．この大気CO₂濃度の減少は，Dessert et al. (2010)による地球化学シュミレーションの結果とも調和的でした。これらの結果から，著者らは大規模火山活動とその後の大気CO₂濃度の増加-減少，そして大量絶滅との前後関係を，初めての地質学的証拠から実証しました．

余談ですが，この論文の著者のMorgan Schallerは今年博士を取ったばかりのイケメンで、私がコロンビア大学留学中の調査などでお世話になりました。これからの大気CO₂濃度変動と気候変動に関する研究の発展に期待されます。

（池田昌之）

論文紹介：更新世（約180万-1万年前）に起きたカスピ海・地中海から黒海への水流入の証拠

このブログでは、研究室のランチミーティングで紹介された論文を随時紹介していきます。興味のある方は原典もご参照下さい。

Pleistocene water intrusions from the Mediterranean and Caspian seas into the Black Sea
S. Badertscher　et al., 2011, Nature Geoscience 4, 236–239

黒海は、ヨーロッパとアジアの間にある内海で、マルマラ海を経てエーゲ海、地中海に繋がります。黒海の海水は、河川から流入した冷たい低塩分の表層水と、地中海から流入した暖かく塩分の濃い深層水が混ざらずに層状になるため、深層は酸素欠乏状態になっています。それでは、黒海におけるこの河川の水（汽水）と地中海の海水の交流は過去どのような歴史をたどってきたのでしょうか？この課題に取り組んだのが本論文です。
Badertscherらは、黒海南縁に位置する北トルコSofular洞くつの石筍（鍾乳石）が記録する酸素の同位体比に注目しました。石筍が記録する酸素同位体比は、当時の水蒸気の組成を反映するとすれば、黒海に近い位置で形成した石筍は黒海の海水の酸素同位対比を反映する、と考えたのです。石筍より測定された過去およそ67万年間の酸素同位体比の変動記録は、地中海の海水由来と考えられる重い酸素の同位体比組成を示す時期が12回、カスピ海の汽水よりもたらされたと考えられる軽い酸素同位対比を示す時期が7回あることを示しました。石筍の記録は、途中に欠けてている部分があるので、黒海にこれらの水が流入した回数はもっと多かったかもしれません。地中海の海水が黒海に流入したと考えられる時期は、当時の海水準が高くなった時期とよく一致しました。当時の海水準変動と比較すると、52万年前(酸素同位体ステージ 15）以降の時代は、地中海と黒海を隔てた陸橋の高さは現在と大きく変わらなかったことがうかがえます。また、汽水流入と考えられる軽い酸素同位体比の影響は、16万年以前の記録の方がそれ以降のものよりも大きいので、大きく氷床が張り出した中期更新世の時代の方が溶氷による水の流入が手伝って黒海への汽水の流入量が大きかったのではないかと、この研究では指摘されています。

最低でも12回地中海の海水と交流があったということは、その間に黒海の環境はどのように変わったのでしょう。還元環境の研究を目指すものとしては、とても興味があります。（高橋聡）

ランチミーティング

毎週木曜日はランチミーティングの日です。
このミーティングでは、みんなでお昼ご飯を持ち寄って研究活動の報告や論文紹介をします。
写真は3月のランチミーティングの一コマで、卒業生を祝ってケーキを食べています。

残念ながら、池田君はケーキ選びのジャンケンに負けてしまったようです。
（高橋聡）

ブログの開設

多田&高橋研究室メンバーD２の久保田好美です。
今年度から新たに研究室の公式ブログを開設したいと思います。
よろしくお願い致します。