2024年 | プレスリリース?研究成果
白亜纪前期に起きた地球史上最大规模の火山喷火が111.6万年间におよぶ海洋の无酸素化と海洋生物の大量絶灭を引き起こした
【本学研究者情报】
〇総合学术博物馆
教授 髙嶋 礼诗（たかしま れいし）
【発表のポイント】
- 白亜纪前期の海洋生物の大量絶灭を引き起こした大事変の详细な年代（1亿1955万年前に発生し、6万年间続いた）を初めて明らかにしました。
- 白亜纪最大の火山体「オントンジャワ海台」の喷火が、世界中の海洋を「ヘドロの海」へと変貌させ、大事変を引き起こしたことを証明しました。
- 地球温暖化の进行がもたらす気候?环境変动と生态系への影响を评価するうえでも有益な研究成果です。
【概要】
白亜纪前期、地球规模の急激な温暖化の进行と海洋における无酸素水块の拡大により、海洋生物の多くが絶灭しました。海洋无酸素事変（Oceanic Anoxic Event 1a、以下、翱础贰1补）（注1）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层で盛んに研究されてきました。しかし、翱础贰1补が生起し持続した正确な年代は不明でした。
东北大学総合学术博物馆の髙嶋礼詩教授、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、図1、2）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（注2）を抽出し、鲍-笔产放射年代测定法（注3）で年代を测定した结果、翱础贰1补は1亿1955万年前に発生し、その后111.6万年间、海洋の広い范囲で无酸素环境が持続したことが判明しました（図3、4）。また、虾夷层群の翱础贰1补の地层の最上部から、年代の対比に有効な示準化石である浮游性有孔虫化石を発见しました（図5）。この化石种は、白亜纪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报告されていることから、オントンジャワ海台の喷火と翱础贰1补の発生がほぼ同时であることが明らかになりました。今回、年代测定と同时に行った虾夷层群のオスミウム同位体比（注4）の検讨からも、翱础贰1补の开始时に大规模な火成活动の影响が示唆されることから、オントンジャワ海台の喷火が翱础贰1补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。
図1. 白亜紀の古地理図と検討した地層（蝦夷層群）と巨大火山体オントンジャワ海台の位置。
【用语解説】
注1. 海洋無酸素事変OAE1a：白亜紀（1億4500万年前～6600万年前）の中ごろには、海洋において酸素に枯渇した水塊が広域に発達した現象が何度か発生したことが知られており、海洋無酸素事変（Oceanic Anoxic Events略してOAE）と呼ばれている。白亜紀には規模の違いがあるものの、およそ8回程度の海洋無酸素事変（Faraoni OAE、 OAE1a、 Fallot OAE、 OAE1b、 OAE1c、 OAE1d、 OAE2、 OAE3など）が起こったが、無酸素水塊の発達範囲に関しては、本研究対象である「OAE1a」と9400万年前の「OAE2」が最大規模とされている。大規模な火山活動によって、急激な温暖化と湿潤化が生じ、大量の栄養塩が大陸から海洋にもたらされた。これにより、海洋の富栄養化と一次生産の増加に起因して無酸素水塊が拡大したと考えられている。
注2. ジルコン：ZrSiO4で表されるケイ酸塩鉱物。ウラン、トリウムを豊富に含み、铅に乏しいため、鲍-笔产放射年代测定の対象となる鉱物。
注3. U-Pb放射年代測定法：ウラン?鉛放射年代。放射性物質であるウラン（U）の原子核が崩壊し，最終的に鉛（Pb）の原子核に変化することを利用して，年代を測定する方法。
注4. オスミウム同位体比：マントル由来の火噴出物が海底での火山噴火によって大量に放出されると、全海洋の海水のオスミウム同位体比（188Os/187翱蝉）が大きく减少する。このような変动は地层の中にも记録され、过去の火山活动の変化を復元することが可能である。翱础贰1补层の最下部は、オスミウム同位体比の急激な减少によって特徴づけられることから、大规模な火山活动の存在が示唆される。
*図2～5については、下记のプレスリリース本文をご覧ください。
【论文情报】
タイトル：Radioisotopic chronology of ocean anoxic event 1a: Framework for analysis of driving mechanisms
著者：Youjuan Li, Brad S. Singer, Reishi Takashima**, Mark D. Schmitz, Luca Podrecca, Bradley B. Sageman, David Selby, Toshiro Yamanaka, Michael T. Mohr, Keiichi Hayashi, Taiga Tomaru, Katarina Savatic
**国内責任著者：东北大学総合学术博物馆 教授 髙嶋礼詩
掲載誌：Science Advances
顿翱滨：
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学総合学术博物馆
教授 髙嶋 礼诗（たかしま れいし）
电话：022-795-6620
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（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
Email: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）
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