Nagoya University

モンゴル・フブスグル湖から採取された 81m ドリリングコア試料 (HDP04) の放射性炭素年代測定
渡遺隆広 1)

中村俊夫 1 )ラ河合崇欣 2)

1) 名古屋大学年代測定総合研究センターラ 2) 名古屋大学大学院環境学研究科

2004 年、モンゴル・フブスグル湖から長さ約 81m のドリリングコア試料(試料名ラHDP04) が採取された。本稿では HDP04 堆積物試料の表層約 350cm 、及びドリリングコアの表層部分を補完する目的で採取されたグラビティーコア(試料名ラGC4，コ
ア長 61cm) の放射性炭素年代測定結果を報告する。ドリリングコアについては、深度方向に対する明瞭な 14 C 年代値の変化が見られず、試料採取時のトラブル、もしくは堆積層の撹乱を示唆する結果が得られた。

[はじめに]
1990 年代以降、国際共同研究として BICER 研究グループによるロシア・バイカル湖の湖底柱状堆積物の採取が開始され、過去 1500 万年間のユーラシア大陸内部における環境変動・生物活動の解析を目的とした様々な研究が進められているCBDP96(LegII)Members , 1997;Kashiwayaetal., 2001;Watanabeetal., 2004) 。現在、大陸内部における環境変動の長期的な解析をさらに発展させるため、パイカル湖と同じ集水域に属するモンゴル・フブスグル湖(湖面積 2612km 、湖水量 317.5km3 、湖3面標高 1667m) の湖底堆積物を用いた研究が進められている。 2001 年に数本のショートコアが採取され、堆積層の 14C 年代測定、及び無機化合物、色素化合物等を用いた最終氷期以降の環境変動解析が報告されている CFedotov etal., 2004;Naraetal.,
2004) 。さらに、名古屋大学 21 世紀 COE フログラム「太陽・地球・生命圏相互作用系の変動学」の一環として、 2004 年に長さ 81m の湖底柱状堆積物試料 (HDP04) がフブスグル湖から採取されており、標高 1667m に位置するフブスグル湖の長期的な環境応答の解析が期待されている。古環境変動解析を行うにあたり、放射性炭素同位体を用いた高精度年代測定は必要不可欠である。本研究では、 HDP04 コア中の全有機炭素及び、植物残査試料の放射性炭素年代測定を行った。

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Nagoya University[試料と分析法12004 年、モンゴル・フブスグル湖の湖中央最深部付近 (50 57'19"N， 1002
1'32"E; 水00深 250m) において採取された約 81m のドリリングコア試料 HDP04 の表層約 350cm 、及びコア長 61cm のグラビティーコア試料 GC-4 を研究に用いた。湖底堆積物試料はロシア・イルクーツクにおいて 1cm 間隔で細分しアルミホイルに包まれた後、冷凍状態で日本に輸入された。このうち、ドリリングコアについて 11 点(堆積物 8 試料、植物残査 3 試料)、グラビ、ティーコアについて 7 点(堆積物 7 試料)の放射性炭素年代測定を行った。堆積物試料については、 1.2M-HCl を用いて脱炭酸塩処理を行った(60 0 C, 3h) 。植物残査試料(木片及び苔?、 Fig.1) については、 1.2M由HCl，1. 2M田NaOH，

1.2M‑HCl (それぞれ 60 0 C， 3h) による AAA 処理を行った。前処理後の試料は、酸化銅とともに 850 C で燃焼し、真空ラインにより CO 2 ガスを精製した。次に CO 2 ガス0を、鉄を触媒として水素により還元させグラファイトとし、 14C 測定用ターゲットを作成した。 14C 測定は名古屋大学タンデトロン加速器質量分析計 (HVEE 社製，Model園4130AMS) を用いて行われた。堆積物の全有機炭素含有量は CN corder(Yanako ,MT-700)を用いて測定した。

Figure1.Plantresidue (moss 仕agment?) intheHDP04sedimentcore(Core4-1 , depth;353.
5cm)
丘om L
akeKhubsugulラ Mongolia.

[結果と考察]Table.1 に GC-4 堆積物試料 (Gravity Core) の炭素含有量及び、 AMS 14 C 年代を示す。炭素含有量は深さ 10cm から 60cm において低濃度 (2.3 ‑4.
7mg/gdrysed. 、平均3.
7mg/gdrysed.) であった。一方、表層試料では 48 .3 mg/g drysed. と高い値を示し、生物生産量の多い温暖期に相当することが示唆された。堆積物表層の年代 (depth; 0‑lcm) は約 7800yrBP と古い値を示した。 2001 年にフブスグル湖で採取されたショー
トコアの表層年代は 700yrBP 程度であり(Fedotov etal., 2003;Naraetal., 2004) 、今回測定した試料の表層年代が非常に古い値であることがわかった。この結果は、試料採取時における堆積物表層部分の欠損によるものと考えられる。

‑149‑
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Nagoya University

Table1.1
4Cagesfortotalor長anic materialsintheHDP04‑GC4sedimentcore
Samplename‑
1HDP04 , GC3 , 0
HDP04ラ GC3 ， 10四 11

HDP04 , GC3 , 20・21
HDP04 , GC3 , 30‑
31HDP04 ラ GC3 ， 40‑
41HDP04 ラ GC3 ， 50‑51HDP04 , GC3 , 60‑
61MCSM
14BCPa)gcD(cempt)
h C紅'bon ∞ntent A(mg/gdrysed.
) (y0‑
110‑1120‑
2130圃 3140‑
4150冒 51

60‑
6148.
343.
852.
253.
46
3.
38
4.
724.
47

7778 + 24
179
9
1 + 50213
5
1 + 6221506 + 62

Lab.code23659 土 71

NUTA2‑8423
NUTA2‑8425
NUTA2‑8426
NUTA2‑8427
NUTA2‑8428NUTA2‑8429

23236 + 69

NUTA乙 8430

22285 土 65

Table2.1
4Cagesfortotalorgani
cmaterial
sandplantresiduesint
heHDP04, Core1‑
1Samplen創neD(cempt)hHDP04ラ Corel-l ラ 0-1。田 10‑
11
HDP04 , Corel-l , 1
HDP04 , Corel-l ラ 40-41
HDP04 , Corel-l ラ 44-45(woodfragment)

10‑
11Carbonc
ontent Ab(yfcS温r14BCPa)
gc(mg/gdrysample)

Lab.code

40田41

45.
1145.
5548.
952776 + 22

NUTA2‑
8431
NUTA2‑8433
NUTA2‑8434

44四45

563.
64

1674+2
1

NUTA2‑8440

69‑72521.881320 土 21

NUTA2‑8442

HDP04 , Corel-l , 7か 71
70‑
71HDP04ラ Corel-1 ， 120‑121120‑121
HDP04 , Corel 岨 1 ， 180圃 181 180・ 181

50.
8552.
4246.
312321 + 221689 + 21

NUTA2‑8435
NUTA2‑8436

6622 土 26

NUTA乙 8437

HDP04ラ Corel-l ， 69田 72(wood 企agment)

2743 土 22
2913

土 22

Table3.1
4Cage
sfortotalor
gani
cmaterial
sandplantresiduesintheHDP04drillin
gcore
Samplename

Depth Carbonc
ontent AMS14Cage(cm) (mg/gdr
ysample) (yearBP)

0‑41 4
HDP04 , Core2-1 , 4
0‑41HDP04 , Core3-1 ラ 10-11 2
11‑212
HDP04 , Core4-1 , 63.
5353.
5(mossfragment?
)

Lab.code

11.
0643.
5813533+38 NUT
A2‑84384719 土 24
NUTA2‑8439

425.
6118726 土 83

NUTA2‑8445‑150‑
NII-Electronic Library Service

Nagoya University

堆積物深度 0-10cm、 10・20cm 間の堆積速度 (Linear sedimentationrate) は、それぞれ1. 0 、及び 3.0cm/kyr であり、既報の値とほぼ一致する。しかしながら、寒冷期に相当すると考えられる 20cm 以深では深度に対する年代値の変化は小さく、最大で 64cmlkyr(depth; 20-30cm) と表層の値と比較して極めて速い堆積速度を示した。また、
GC-4 堆積物試料の最下層 (depth; 60cm) においては、 400 年程度の年代値の若返りが見られた。寒冷期における堆積速度の増加は、乾燥化に伴う湖水深の低下に起因するとも考えられるが、氷河の規模・影響の程度にも依存することから、推測の域を越えられないのが実状である。実際に寒冷期において現在の 10 倍以上の堆積物供給量があった可能性とともに、試料の採取もしくは分取時における現代炭素による汚染の可能性も考慮する必要がある。しかしながら現段階で得られている情報のみでは判断が困難である。 A.Prokopenko 博士による堆積物層相の記載(未発表データ)
からは、速い堆積速度を示した層においてラミナ構造が認められており、少なくともタービタイトや試料採取時の堆積層の大きな撹乱が生じていた可能性は低いと考えられる。

Table.2 に HDP04. Corel-1 堆積物試料 (Piston Core) の炭素含有量及び、 AMS 14 C年代を示す。 Core1 田 1 試料の 14 C 年代は最下層の深度 180cm において 6600yrBP であるが、。回 120cm では 1700・2900yrBP と年代値の逆転やほぼ同じ年代を示す層があり、これまでに得られたことの無い明らかに異常な結果であった。 14 C 年代の結果から
Core1 田 1 試料はコアリングのミスの可能性が大きいと考えられ、環境解析には使用できないサンプルであるといえる。なお、 Core1-1 堆積物中に存在していた植物残査(木片 2 試料)の 14C 年代は全有機炭素の年代値と比較して 1000 年程度若い値を示した。
Core1-1 試料に対して、ほぼ同一深度で採取されている Core2-1A

(0圃 91cm depthラFig.2ヲ Table.3) は、 l 点のみであるが深さ 40cm で 13500yrBP の年代値が得られており、既存のデータと整合的であることから、妥当な結果であるといえる。一方、 Core ト 1の下層であるはずの Core3-1 (201‑265cm depthラ Fig.2)は、深さ 211cm で 4700yrBPと年代値の若返りが認められる。 Core4-1 C290‑457cmdepth) の植物残査試料 (353.5cmdepth) の 14C 年代は 18700yrBP であった。深さ 210cm 付近は堆積層に崩壊があり(おそらく試料採取時の影響)、外部からの汚染を受けている可能性も考えられるが、Core
3‑1 は大部分の堆積層において含水率の高い (70%以上) Diatom を主体とする組成であり、下層の年代 (18700yrBP， 353.5cmindepth) と上層の年代 13500yrBP， 40cmindepth) の聞に Diatom の多産する層が存在することは過去に報告が無いことから考えにくく、 Core3 ぺにおいて試料採取時の何らかのトラブルが生じていた可能性も無視

唱­
F同ut‑‑NII-Electronic Library Service

17992土50

0113538土33

21351 土62

1674土2121506土62(woodfragment)

22285土65

Nagoya University。

7778土241689土2110|2回2AI

1302土2123659土71|2・ lAI
1(woodfragment)

23236土69

ノ園、宮、.〆‑HU
M‑I
Corei~ll

014719土24

2aも--Q.
.
ω喝
ω

33』

HDP04sedi
mentcore

18726土83(mossfragment?
)
NII-Electronic Library Service凪Figur
e2 14Cages(yearBP)fo
rtotalor
gani
cmater
ials
andp
lan
tresiduesi
nt
heHDP04sedi
men
tc
or
es.

45Nagoya University

Watercontent(wt.0/0)30。

Totalorgani
ccarbon(mg/gdrysed.
)o 10 20 30 40 50 60岡)
山相(gωω
白色

510 1
5 20 25510 1
5 20 25•• ••• ••• •••• •• ••••• •• •••••••• ••••• ••• •• ••••••••••• ••。

。

。一3<50100AMS14Ca
ge(kyrBP)

15020030 40 50 60 7080。

100。

10 20 30 40 50 60。

『φ剛)志向ω白凶(gω200300

Core2圃 1

400~500

Core5圃 1J.ー

30 40 50 60 7080。

。

。

』

10 20 30 40 50 60。

510 1
5 20 2510ω白(gω阿)古色2030405060

Figur
e3 Watercontent, totalor
ganiccarbo
nandAMS14Ca
gesfortheHDP04gesforplantresiduesinthesedimentcoresareshownassedimentcores.The14Ca
opendiamonds
hape.
‑153‑
NII-Electronic Library Service

Nagoya Universityできない。さらに、 Core4-1 の植物残査の 14C 年代 (18700yrBP) は、これまでに報告されている結果と比較して、深度に対して年代が若すぎる。今回の年代測定値は、コアの採取に何らかの問題があることを強く示唆する結果であった。年代測定の結果から、サンプル採取時において何らかのトラブルが起きていた可能性が示唆された。さらに含水率や炭素含有量、及び記載の結果からもこれまで同様の地点で採取された試料とは異なることがわかる。現状では、年代測定を行った表層 350cm 部分
のみに言えることであるが、 HDP04 堆積物試料を用いての物理・生物・化学分析等による環境変動解析においては充分に注意をすることが必要である。今後、 350cm以深における堆積層の放射性炭素年代測定を行う予定である。

[引用文献]1) BaikalDrillingProjectBDP・ 96 (LegII) Members , Continuou
spaleoclimaterecordrecoveredforlast5millionyears.EOS78, 601 ・604 ヲ 1997.
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aand 工 Kawai， B
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.T.Dolgikh, M.1.Arsenyuk, M.DeBatist, Changesinthe
Narantsetseg, O.Tomurtogoo, Pvolumea
ndsalinityofLakeKhubsugul(Mongolia)inresponsetoglobalclimatec
hangesintheu
pperPleistoceneandtheHolocene.Palaeogeographyラ Palaeoclimatology， Palaeoecology209 , 245-257 , 2004.

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fphytoplanktonp
roductiv
itytoclimatec
hangerecor
dedbysedimentaryphotosyntheti
cp
igmentsi
nL潴eHovsgol(Mongolia)forthelast23000years.
Quaternar
yInternational , inpress.

‑154‑
NII-Electronic Library ServiceNagoya UniversityRadiocarbond
atingofthe81m‑longdrillingcore(HDP04)
fromLakeKhubsugul, Mongolia
TakahiroWATANABE 1), ToshioNAKAMURA1), T
akayoshiKAWAI2)

1)CenterforChronologicalResearchラ Nagoya University. Furo・ cho ， Chikusa, Nagoya464 ・8602JAPAN. Tel:+81δ2-789-2579 ， 3082/ Fax:+81 づ 2-789-3092
e‑mail:t-wata@nendai.nagoya-u.ac .j pラ nakamura@nendai.nagoya・u.ac.]2)GraduateSchoolofEnv
ironment
alStudies, NagoyaUniv
ersity.Furo-cho , Chikusa, Nagoya
464‑
8602JAPAN. Tel:+
81‑
52‑
789‑
2536/Fax:+
81‑
52‑
789‑
30
13e‑
mail:tkawai( eps.nagoya-u.ac.]pLacustrinesedimentsprov
ideexcellentc
ontinentalrecor
dso
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astv
ar
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iron
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es.LakeKhubusgul , Mongolia , i
son
eo
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gestl
akeso
fE
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i
ghelevation(1645mabovesealevel).Thisgeographicalcharacteristi
c makes Lake Khubusgu
l auniquep
laceforpaleocli
matestu
diesu
si
n
ga
conti
nuou
scor
ese
di
ment.A drillingcore(HDP04)andgrav
itycore(GC‑4)wer
etake
nfromthebasi
nf100rofLakeKhubusgul(50 57 ラ 19"N， 100021'32"E;waterdepth , 250m)in2004.
0Thelengthsoft
heHDP04andGC‑4sedimen
tcor
e
swer
ec
a.81mand0.6m , respectiv
el
y.
AMS1
4Cag
ed
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gfort
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ate
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u
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n
ar
ywasp
er
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me
dfort
he1
8s
ample
sfromtheu
ppe
rpar
tofthe HD
P04 sedimentcor
es (",350cm depth)andtheg
rav
itycore by anacceler
atormasss
pectrometer(Model‑
4130AMS , HVEE).
AMS14Cageso
fto
talor
gani
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heHDP04sedimen
tcor
edon
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progr
es
siv
elyolderwith depth , whichsuggestt
hatsedimentarylayerswer
edisturbedby.0cm/
kyrfor0‑10cmandpistoncor
ing.Thelinearsedimentationr
ate
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0c
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itycorefromLakeK
hubusgul(GC-4) , bconv
entional14Cages.Sev
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adiocarbonagestudiesonothersedimentcore
sfromLake.3‑
5.
7cm/kyr[Fedotovetal., 2003;
Khu
bu
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fsedimenta
ccu
mu
lationca.1

Naraetal.ラ 2004]. Theaveragelinearsedimentationr
ateso
fGC‑4sedimentcore(0‑20cmdepth)arecomparablewitht
hosefromothercoresfromt
heLakeKhubusgu.
l‑155‑NII-Electronic Library Service