東京大学大気海洋研究所 海洋無機化学分野	研　究　紹　介   　　　　　　　　研 究 の 概 容　　対象とするフィールド 　　　物質循環を解き明かす化学指標成　　分析化学を用いたアプローチ 　　　　　研究に用いる機器および装置　　　　海洋学の一翼を担う無機化学

　海水が塩辛いのは，海水中に塩化ナトリウムなど様々な塩が溶解しているためです．また，わずかですが海水は濁っており，これは生物体などに由来する細かい粒子が漂っているためです．このように海洋環境はさまざまな化学物質から構成されています．
　一方で，海の表面と海底直上，太平洋と大西洋の海水を比べると，同じ海水と言えども，溶解している塩の割合や漂う粒子には違いが見られます．このような違いは，各物質が固有に持つ化学的性質，供給と除去の起こり方，さらに海洋内での物理学的・生物学的過程によって，巧みにコントロールされています．
　私たち海洋無機化学分野では，海洋における物質循環について，大気圏・生物圏・岩石圏との相互作用を経て，どのように進化してきたのかも含め，総合的に理解することを目指しています．その上で，化石燃料二酸化炭素の放出をはじめとする地球環境問題に対し，海洋がどのように反応するのか，どのような役割を果たしているのかについて解明しようとしています (海を調べる）（大気CO2が少なかった氷期の海 ）（研究室訪問）．

　太平洋やインド洋，日本海など地球表面の7割を覆う海洋すべてが研究フィールドです．
　また海底で起こる様々な現象にも興味を持ち調査しています．これまでに，中央海嶺や島弧・背弧海盆における海底での熱水活動，プレート沈み込み帯における冷湧水現象、沿岸域における海底地下水湧出現象の調査をしてきました．(海底温泉発見の瞬間）
　さらに，海洋の物質循環と密接な関係を持つ大気も調査対象としており，大気−海洋の相互物質交換や大気環境問題にも興味を持って研究を進めています．

海洋を中心とした物質循環
（クリックするときれいな図がPDFで開きます）

　私たちの分野では，海水や海底堆積物，海底湧出流体や大気などの化学組成や同位体組成の時空間分布を分析することで，物質循環過程の解明に取り組んでいます．

　○微量元素・・・・・・・遷移金属，希土類元素，貴金属類など
　○溶存気体分子・・・O₂，H₂，CO₂など

　○安定同位体・・・・・H，O，C，N，Nd，Ce，Pbなど
　○放射性同位体・・・U/Th系列核種、¹⁴C、²²²Rnなど

海中鉛直分布の周期表
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　私たちは観測だけでなく，高精度化学分析手法をはじめ，クリーンサンプリング手法，現場化学計測法など新しい技術の開発も行っています．
　分析手法や試料採取法の開発はこれまで技術的な制約により観測できなかった化学組成や同位体組成の観測を可能にし，新たな化学指標を創出するため非常に重要であり，分析化学はフィールド観測とともに海洋化学の両輪であると言えます．

　上記の研究を私たちは 白鳳丸や 淡青丸 に乗船し行っています．この２つの観測船は私たちにとって不可欠な“ライフライン”です．
　研究船での試料採取や観測，実験室での分析などに活躍する私たちの“仲間”を紹介します．

試料採取機器	CTD CMS			4筒式大量採水器
	これは通常の採水を行うシステムである。採水を行うと同時に海洋学上重要なパラメーター即ち、深さ毎の温度及び塩分のモニターを行う。また、採水器は独自の工夫を凝らし、周囲からの汚染が極めて低い採水を可能としている。汚染される危険が極めて高い海水中の鉄の定量にも成功している。			CTD-CMSでは最大一筒で12リットルまでの採水に限定される。そこで、Th-230,Ra-228といった低濃度の放射性核種や、Pu同位体比測定のような大量の海水が必要なケースは大量採水器に頼ることになる。一筒の体積は約250リットルである。
試料分析機器	γ線カウンター		ICP質量分析計
	ガンマ放射線を測定するカウンターでPb-210,Cs-137等の定量に用いられる。			多元素同時定量が可能な質量分析計で、希土類元素や銀の定量に用いる。
	表面電離型質量分析計 固体試料について高精度の同位体比分析が可能な質量分析計。ＮｄやCeの同位体比測定に用いられる。		同位体比質量分析計
	高分解能ICP質量分析計			水素・炭素・窒素・酸素などの軽元素の安定同位体比を精度よく分析することができる。ガスクロマトグラフを直結し、連続フロー式同位体比質量分析を行っている。
	海水中の極微量元素濃度を少量の試料を用いて高精度で分析することができる。

　　　

　私たちは，他の化学成分や物理学・生物学・地学を用いたアプローチをしている本研究所内や他大学・他研究機関の研究者と連携し，観測調査やデータ解析を進めています．
　さらに国際的には，海洋の総合的な地球化学研究にかかわる共同プロジェクト，例えば， GEOTRACES， SOLAS， IMBER， InterRidge， LOICZ， IODPなどと密接に協調しつつ，研究を進めています．