Research Abstract


Past daily light cycle recorded in the strontium/calcium ratios of giant clam shells

2012年3月27日 Nature Communications 3 : 761 doi: 10.1038/ncomms1763

熱帯と亜熱帯地域における日照サイクルの歴史的記録は短い。さらに、生物起源炭酸塩などの天然の記録から過去のサイクルを抽出することは難しい。本論文では飼育されたシャコガイの殻から、二次元高分解能二次イオン質量分析計を用いて2 µmの分解能で得られたSr/Ca、Mg/Ca、およびBa/Ca比の精密な分析について述べる。Sr/Ca比は明瞭な一日周期の変動を示しており、日照サイクルを反映している。また50 µmの分解能で測定されたより長期の記録にも、Sr/Ca比のはっきりとした季節変動がみられた。このような日変動および年変動は、シャコガイと共生藻における、光促進石灰化と元素輸送過程により説明できる可能性がある。このことから、シャコガイの殻から得られるSr/Ca比を、日照サイクルに関するパラメーターの有用な代理指標として発展させる可能性を示している。

佐野 有司1, 小林 紗由美1*, 白井 厚太朗1, 高畑 直人1, 松本 克己2, 渡邊 剛3, 岨 康輝3 & 岩井 憲司4

  1. 東京大学大気海洋研究所 大気海洋分析化学分野
  2. ミネソタ大学(米国)
  3. 北海道大学大学院理学研究院 自然史科学部門
  4. 沖縄県水産海洋研究センター 石垣支所
The historical record of daily light cycle in tropical and subtropical regions is short. Moreover, it remains difficult to extract this cycle in the past from natural archives such as biogenic marine . Here we describe the precise analysis of Sr/Ca, Mg/Ca, and Ba/Ca ratios in a cultivated giant clam shell, using a laterally high-resolution secondary ion mass spectrometer with 2 μm resolution. The Sr/Ca ratio exhibits striking diurnal variations, reflecting the daily light cycle. A clear seasonal variation in Sr/Ca is also observed in another longer set of measurements with 50 μm resolution. Light-enhanced calcification and elemental transportation processes, in giant clam and symbiotic algae, may explain these diurnal and annual variations. This opens the possibility to develop the Sr/Ca ratio from a giant clam shell as an effective proxy for parameters of the daily light cycle.