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北海道大学低温科学研究所

Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
江淵 直人
Ebuchi, Naoto
キーワード
低温、寒冷圏、水・物質循環、雪氷、生物環境、環オホーツク
住所
〒060-0819
北海道札幌市北区北19条西8丁目
低温科学研究の推進、共同利用・共同研究の実施、分野横断的に新たな学術研究の創出と展開

北海道大学低温科学研究所は、1941年の創設以来、既存の学問分野を超えた新たな科学の創造を期して、雪氷学や低温生物学の黎明期を担ってきました。1995年には、大学附置としたままで寒冷圏および低温環境下における自然現象の応用と研究を目的とする全国共同利用型の研究所に生まれ変わり、さらに2010年からは低温科学における共同利用・共同研究拠点としてさらなる活動を展開しています。地球環境科学の一翼を担う研究機関として、寒冷圏の様々な自然現象の解明に取り組むとともに、物性物理学、地球化学、地球惑星科学、海洋科学、生物環境科学などに関する基礎的研究も推進しながら、様々な分野と複合的に結びつき新たな学術創成に努めています。

平成28年度の研究活動内容及び成果


南極ドームふじアイスコア最深部の物理化学的性質を解明

過去の気候変動の歴史を解明するために、南極氷床を円柱状にくり抜いた氷のサンプルである「アイスコア」の研究が、日・米・欧によって積極的に行われています。南極内陸部にあるドームふじ基地で 2003~2007 年にかけて約3000m長が掘削されたドームふじアイスコアの最深部(図1)は地球で最も古い氷の一つであり、70 万年以上遡って過去の地球環境を読み解くことが期待されています。同時に、南極氷床最深部は、低温・高圧の環境に耐えうる未知の極限微生物が生息すると考えられています。しかし、南極内陸部における氷床底面付近の氷の起源や存在状態はほとんどわかっていませんでした。
低温科学研究所は北見工業大学や国立極地研究所と共同研究を行い、ドームふじで採取された深層氷の詳細な物理化学分析を行い、①深層氷は全て温暖期の天水(降雪)起源であることを突き止めました。さらには、②氷床底面付近で化学成分の著しい再配分が生じていること、③再配分現象は不純物(図2)の空気ハイドレート粒子表面や氷結晶粒界への偏析(図3)や、粒界を伝った移流によって引き起こされていることなどが明らかになりました。これらの研究成果は、深層アイスコアに記録されている古環境情報を正確に解読したり、氷床底面近傍における極限生物の生態を議論したりするうえで不可欠な情報となります。本研究はJournal of Geophysical Research誌に2016年7月7日に掲載され、同号の表紙を飾りました。

 

最深部のドームふじアイスコアの写真

図1 最深部のドームふじアイスコアの写真

深層氷中の不純物の電子顕微鏡写真

図2 深層氷中の不純物の電子顕微鏡写真

空気ハイドレート粒子表面に偏析している微粒子の顕微鏡写真

図3 空気ハイドレート粒子表面に偏析している微粒子の顕微鏡写真

社会との連携


低温科学研究の世界的発信の基盤確立を目指して

■共同研究・研究集会の開催

多くの所外研究者を招いて、共同研究の実施や研究集会の開催を推進しています。特に研究集会は、既存の学会や研究コミュニティを横断的に繋げる新たなコミュニティの創設を目指す企画を強化しています。

■国際連携の強化

現在までに25の国外研究機関、組織との連携研究協定を締結するなど、低温科学における世界的拠点としての機能を果たすために国際化を推進しています。

■雑誌「低温科学」

本研究所が毎年発行する「低温科学」は、毎年テーマを決めて、地球惑星科学、物性科学、地球化学、海洋学、生物分子科学、環境科学などを専門とする所内外の研究者により執筆し、専門家、初学者、さらには一般向けに研究所の研究をわかりやすく伝えていこうという趣旨の雑誌です。掲載記事は、「北海道大学学術成果コレクション(HUSCAP)」において公開し、自由にダウンロードも可能です。

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