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☆主なコンテンツ
1、新着論文 2、論文概説 3、コラム 4、本のレビュー 5、雑記(PC・研究関連)
6、気になった一文集(日本語English) 7、日記(日本語English

2013年7月31日水曜日

新着論文(Geology, PNAS)

Geology
1 August 2013; Vol. 41, No. 8
Articles
Concordant monsoon-driven postglacial hydrological changes in peat and stalagmite records and their impacts on prehistoric cultures in central China
Shucheng Xie, Richard P. Evershed, Xianyu Huang, Zongmin Zhu, Richard D. Pancost, Philip A. Meyers, Linfeng Gong, Chaoyong Hu, Junhua Huang, Shihong Zhang, Yansheng Gu, and Junying Zhu

Intensified Southern Hemisphere Westerlies regulated atmospheric CO2 during the last deglaciation
C. Mayr, A. Lücke, S. Wagner, H. Wissel, C. Ohlendorf, T. Haberzettl, M. Oehlerich, F. Schäbitz, M. Wille, J. Zhu, and B. Zolitschka
南米パタゴニアで得られた湖の堆積物コア中の植物残骸のδ18Oなどを用いて偏西風の位置や強度を復元。13.4-11.3 ka (YD頃)にもっとも52ºS(現在の偏西風の中心位置)の偏西風の強度が大きかったことが分かった。偏西風の位置の変化が南大洋のCO2の気体交換を促進したという説と整合的である。

Magnetostratigraphic determination of the age of ancient Lake Qinghai, and record of the East Asian monsoon since 4.63 Ma
Chaofeng Fu, Zhisheng An, Xiaoke Qiang, Jan Bloemendal, Yougui Song, and Hong Chang

The anatomy of long-term warming since 15 ka in New Zealand based on net glacier snowline rise
Michael R. Kaplan, Joerg M. Schaefer, George H. Denton, Alice M. Doughty, David J.A. Barrell, Trevor J.H. Chinn, Aaron E. Putnam, Bjørn G. Andersen, Andrew Mackintosh, Robert C. Finkel, Roseanne Schwartz, and Brian Anderson
10Be表面照射年代、雪線高度の復元と数値シミュレーションから後氷期から完新世にかけて(15ka〜現在)のニュージーランドの山岳部の気候変動を復元。ACRのときにもっとも氷河が前進していた。そしてそのご完新世へと向けて後退した。モデルから、ACRの時の気温は1.8 - 2.6 ℃寒冷で、降水量は現在とほとんど同じであったと推定される。 ACRののち、雪線は100m上昇したと考えられる。

Tsunami recurrence revealed by Porites coral boulders in the southern Ryukyu Islands, Japan
Daisuke Araoka, Yusuke Yokoyama, Atsushi Suzuki, Kazuhisa Goto, Kunimasa Miyagi, Keitaro Miyazawa, Hiroyuki Matsuzaki, and Hodaka Kawahata
川幡研D3荒岡さんの修士研究の成果!
琉球列島の沿岸部に打ち上げられた浸食を受けていないハマサンゴの放射性炭素年代測定から、過去の津波のタイミングを推定。2,400年前から現在にかけて複数回の津波を経験しており、その再来周期はおおよそ150-400年であった。津波石としてはおそらく世界最大のハマサンゴ(直径9m)はAD1771の明和津波の際のものと思われる。複数の試料について年代測定を行うことで、過去の津波の復元の信頼性が増すと思われる。

Dynamic polar climates in a greenhouse world: Evidence from clumped isotope thermometry of Early Cretaceous belemnites
Gregory D. Price and Benjamin H. Passey
当時亜寒帯圏であった白亜紀の地層(約145-134Ma)に含まれるベレムナイトのClumped isotope(Δ47)を用いて北極圏の水温を推定したところ、おおよそ10-20℃という値が得られた。当時は温室効果状態で、緯度方向の温度傾度が小さかったと考えられる。Valanginian後期(134Ma)には水温が融点近くにまで低下したことが示唆されることから、極域に氷があった可能性が示唆される。したがって、極域の気候が温室状態にあってもダイナミックに変動していたことが示唆される。

Research Focus
The ephemeral life of a salt marsh
Sergio Fagherazzi


PNAS
23 July 2013; Vol. 110, No. 30
Letters (Online Only)
Valuable oil sands environmental research raises several questions
Steve E. Hrudey

Reply to Hrudey: Tracking the extent of oil sands airborne pollution
Joshua Kurek, Jane L. Kirk, Derek C. G. Muir, Xiaowa Wang, Marlene S. Evans, and John P. Smol

Opinion
Transdisciplinary electric power grid science
Charles D. Brummitt, Paul D. H. Hines, Ian Dobson, Cristopher Moore, and Raissa M. D'Souza

Commentaries
Insight into the unknown marine virus majority
Alexander I. Culley

Articles
Comparison of geomechanical deformation induced by megatonne-scale CO2 storage at Sleipner, Weyburn, and In Salah
James P. Verdon, J.-Michael Kendall, Anna L. Stork, R. Andy Chadwick, Don J. White, and Rob C. Bissell

Downscaling CMIP5 climate models shows increased tropical cyclone activity over the 21st century
Kerry A. Emanuel
CMIP5のシミュレーション結果を解析し、熱帯低気圧のこれまでの数と今後について評価。21世紀にはほとんどの地域で熱帯低気圧の発生頻度が増すことが予測された。最大風速で計られる熱帯低気圧の強度も増すことが示された。もっとも顕著なのは北太平洋の西部であった。

Evidence for a water system transition beneath Thwaites Glacier, West Antarctica
Dustin M. Schroeder, Donald D. Blankenship, and Duncan A. Young
西南極氷床において海へと注ぐThwaites氷河は世界でもっとも大きく、そして急速に変化する氷河の一つである。レーダーの反射角を利用した航空観測から氷の底の水循環の範囲と状態を評価した。氷底水とその上に横たわる氷河との間にはフィードバックが存在し、それが接地点の後退を誘発する可能性がある。

Economic repercussions of fisheries-induced evolution
Anne Maria Eikeset, Andries Richter, Erin S. Dunlop, Ulf Dieckmann, and Nils Chr. Stenseth

Genome of a SAR116 bacteriophage shows the prevalence of this phage type in the oceans
Ilnam Kang, Hyun-Myung Oh, Dongmin Kang, and Jang-Cheon Cho

Primary endosymbiosis events date to the later Proterozoic with cross-calibrated phylogenetic dating of duplicated ATPase proteins
Patrick M. Shih and Nicholas J. Matzke

30 July 2013; Vol. 110, No. 31
Letters (Online Only)
Declining snow cover may affect spring phenological trend on the Tibetan Plateau
Tao Wang, Shushi Peng, Xin Lin, and Jinfeng Chang

Reply to Wang et al.: Snow cover and air temperature affect the rate of changes in spring phenology in the Tibetan Plateau
Jinwei Dong, Geli Zhang, Yangjian Zhang, and Xiangming Xiao

Improved empirical tests of area-heterogeneity tradeoffs
Jofre Carnicer, Lluís Brotons, Sergi Herrando, and Daniel Sol

Reply to Carnicer et al.: Environmental heterogeneity reduces breeding bird richness in Catalonia by increasing extinction rates
Omri Allouche, Michael Kalyuzhny, Gregorio Moreno-Rueda, Manuel Pizarro, and Ronen Kadmon

Cultivated hay and fallow/idle cropland confound analysis of grassland conversion in the Western Corn Belt
Keith L. Kline, Nagendra Singh, and Virginia H. Dale

Reply to Kline et al.: Cropland data layer provides a valid assessment of recent grassland conversion in the Western Corn Belt
Christopher K. Wright and Michael C. Wimberly

Perspective
The case for distributed irrigation as a development priority in sub-Saharan Africa
Jennifer A. Burney, Rosamond L. Naylor, and Sandra L. Postel

Articles
Physical evidence of predatory behavior in Tyrannosaurus rex
Robert A. DePalma II, David A. Burnham, Larry D. Martin, Bruce M. Rothschild, and Peter L. Larson

Export of submicron particulate organic matter to mesopelagic depth in an oligotrophic gyre
Hilary G. Close, Sunita R. Shah, Anitra E. Ingalls, Aaron F. Diefendorf, Eoin L. Brodie, Roberta L. Hansman, Katherine H. Freeman, Lihini I. Aluwihare, and Ann Pearson
 世界の海の6割は貧栄養の亜熱帯循環であり、そこに住む生物としてはシアノバクテリアやピコ真核生物藻類を含む、ピコ植物プランクトンが支配的である。彼らは炭素循環において重要であると認識されているものの、その小ささから有機物輸送への寄与については議論が続いている。将来こうした貧栄養の海域は拡大すると考えられており、その理解は重要である。
 北太平洋の亜熱帯循環で採取された脂質の炭素安定同位体・放射性炭素の測定などから、表層水においては、サブミクロン粒子状有機炭素(POM)の脂質が懸濁POMとは異なる性質を持っていることが示された。こうした物質が貧栄養海域の生物ポンプにおいて重要であることが示唆される。

Reducing spread in climate model projections of a September ice-free Arctic
Jiping Liu, Mirong Song, Radley M. Horton, and Yongyun Hu
CMIP5のモデルシミュレーション結果を用いて、21世紀の北極海の海氷量の変化を推定。30のモデル結果から、9月の夏の海氷量が消失するタイミングに大きなばらつきがあることが分かり、初期条件として用いている大気の構成要素が異なることが原因の大半を占めていると思われる。30のモデル結果のうち尤もらしいものを抽出する2つの方法から、高い排出シナリオのもとでは2040年代中頃には夏の海氷範囲が170万平方kmまで低下し、2054-58年には消失することが示された。中程度の排出シナリオのもとでは2060年代初頭に170万平方kmに達し、その後そのままの状態が維持されることが示された。
>関連した記事(Nature#7459 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
Ice-free Arctic predicted
氷のない北極が予想された
地球温暖化によって北極海の海氷が急速に後退している。30の気候モデルが予想している北極海の夏の海氷量を評価したところ、中程度の排出シナリオ(RCP4.5)の下では2060年には2012年比で50%低下することが予想された。さらに多くの排出シナリオ(RCP8.5)では2050年代には消失する(100万km2以下)と予想された。

Joint CO2 and CH4 accountability for global warming
Kirk R. Smith, Manish A. Desai, Jamesine V. Rogers, and Richard A. Houghton
排出されたメタンやCO2に対するtransparent climate debt index(透明性のある気候負債指数?)という新たな概念を提案。IPCC AR4の重み関数(impulse response function)を用いて、2005年当時で大気に残留しているメタンとCO2を205の国々がそれぞれどれほど排出したかを推定。例えば、オーストラリアはメタンの排出がアメリカよりも大きく(アメリカは世界最大のCO2排出国)、負債が大きいことなどが示された。先進国と途上国の負債の大きさは縮まっているものの、依然として大きい。
メタンとCO2を合わせた負債は上から、アメリカ(18.4)、中国(13.4)、ロシア(8.0)、インド(5.3)、ドイツ(3.5)、ブラジル(3.0)、日本(2.9)、イギリス(2.3)、ウクライナ(2.0)、カナダ(1.8)、その他(39.3)となっている。

Stone tools and foraging in northern Madagascar challenge Holocene extinction models
Robert E. Dewar, Chantal Radimilahy, Henry T. Wright, Zenobia Jacobs, Gwendolyn O. Kelly, and Francesco Berna

Crop manuring and intensive land management by Europe’s first farmers
Amy Bogaard, Rebecca Fraser, Tim H. E. Heaton, Michael Wallace, Petra Vaiglova, Michael Charles, Glynis Jones, Richard P. Evershed, Amy K. Styring, Niels H. Andersen, Rose-Marie Arbogast, László Bartosiewicz, Armelle Gardeisen, Marie Kanstrup, Ursula Maier, Elena Marinova, Lazar Ninov, Marguerita Schäfer, and Elisabeth Stephan

Uncovering archaeological landscapes at Angkor using lidar
Damian H. Evans, Roland J. Fletcher, Christophe Pottier, Jean-Baptiste Chevance, Dominique Soutif, Boun Suy Tan, Sokrithy Im, Darith Ea, Tina Tin, Samnang Kim, Christopher Cromarty, Stéphane De Greef, Kasper Hanus, Pierre Bâty, Robert Kuszinger, Ichita Shimoda, and Glenn Boornazian
>関連した記事(Science#6140 "News of the Week")
New Treasures at Angkor Wat
アンコール・ワットの新しいお宝
航空機を用いたレーザー観測から、世界最大の宗教構造物であるアンコール・ワットの周辺に中世の大都市が存在した可能性が明らかに。
>より詳細な記事
The Hidden City of Angkor Wat
Richard Stone

Species–fragmented area relationship
Ilkka Hanski, Gustavo A. Zurita, M. Isabel Bellocq, and Joel Rybicki

Community dynamics and ecosystem simplification in a high-CO2 ocean 
Kristy J. Kroeker, Maria Cristina Gambi, and Fiorenza Micheli
全球的な環境変化が生態系への擾乱レジームを変化させる可能性が認識されているが、その理解は不足している。火山性のCO2が漏れ出している酸性化した海域で、一度生物を排除してからその後の回復過程をモニタリングした。海洋酸性化によって、生物の多様性が藻類が支配的な単一的なものになることが示された(ウニの補食は減少)。従って、環境変化が起きると、生物コミュニティーの力学の変化を通して、生態系の簡素化が起き、機能的な多様性と生態系機能に影響することが示された。
>関連した記事(redOrbit)
Ocean acidification has transformed delicate ecosystem
Brett Smith
>関連した論文
Ocean acidification causes ecosystem shifts via altered competitive interactions
海洋酸性化が競争の相互作用の変化を介して生態系のシフトを引き起こす
Kristy J. Kroeker, Fiorenza Micheli & Maria Cristina Gambi
Nature Climate Change 3, 156-159 (2013)
「種間の相互作用が海洋酸性化の個々の生物への影響をさらに弱める・悪化させる」という仮説を検証することを試みた。低いpHでははじめ石灰化生物が海草類と同程度の速度で成長するが、その後海草類のほうがよりよく成長することが示された。海草類へのシフトは野外でも実際に確認されており、海洋酸性化に対する個々の生物の生理学的な応答が相互作用して、集団間の競争力のバランスが変化することで、生態系全体のシフトへと繋がることが示された。

Determinants of plant establishment success in a multispecies introduction experiment with native and alien species
Anne Kempel, Thomas Chrobock, Markus Fischer, Rudolf Philippe Rohr, and Mark van Kleunen

Patterns of new versus recycled primary production in the terrestrial biosphere
Cory C. Cleveland, Benjamin Z. Houlton, W. Kolby Smith, Alison R. Marklein, Sasha C. Reed, William Parton, Stephen J. Del Grosso, and Steven W. Running

Phylogeny and tempo of diversification in the superradiation of spiny-rayed fishes
Thomas J. Near, Alex Dornburg, Ron I. Eytan, Benjamin P. Keck, W. Leo Smith, Kristen L. Kuhn, Jon A. Moore, Samantha A. Price, Frank T. Burbrink, Matt Friedman, and Peter C. Wainwright