通过浅海峡与其他海域相连的日本海是在最后一个冰河时期（20,000年前）海平面下降超过100米时形成的对马暖流(*1)无法再流入，盐度增加。现有的用于重建过去海水温度的古水温指标无法在低盐度环境中使用，因此无法得知上一个冰河时期日本海的温度是多少。
在这项研究中，我们利用新建立的水温指数重建了日本海过去两万年来的年平均水温变化，发现最后一个冰河时期的水温在北海道以西约4℃（目前10℃），福井沿岸约5℃（目前18℃），与现在的鄂霍次克海相似。
九州大学研究生院理科研究生院冈崎弘典教授、理科研究生院谷崎恭平（研究时）、西园文明、江头一树、友川明日香、日本海洋地球科学技术机构首席研究员小野寺正太郎、金泽大学佐川卓哉副教授、敬二教授组成的研究小组富山大学的堀川和米乐m6官方网站的首席研究员 Ken Ikehara 正在制作一个玻璃骨架。硅质鞭毛虫(*2)为中心，调查了目前生活在北太平洋的硅质鞭毛虫种类的分布与水温的关系，并在北海道以西的日本海和福井近海采集了样本海洋岩心样本(*3) 通过将其应用于硅质鞭毛虫群落，我们重建了过去 20,000 年的水温波动。
日本海的水温对日本列岛的气候起着重要作用，包括日本海一侧的降水和降雪。这项研究的结果将为了解我们居住的日本列岛的气候和自然在过去 2 万年中如何变化而发展到今天提供基础信息。
本研究成果由日本地球科学联盟提供
地球和行星科学的进展将于 2024 年 12 月 5 日星期四中午（日本时间）在杂志上发表。
日本海通过四个浅于 130 m 的海峡（间宫海峡、宗谷海峡、津轻海峡和对马海峡）与周围水域相连。对马暖流是黑潮暖流的一个分支，从东海经对马海峡流入日本海，经津轻海峡和宗谷海峡流出。对马暖流对日本列岛的气候起着重要作用，向日本海供应热量和盐分，使日本列岛变暖，而在冬季，日本海蒸发的水蒸气带来降雪。在最后一个冰河时期（70,000至15,000年前），当北美和欧亚大陆北部形成巨大的冰盖时，由于海平面较低，日本海关闭。 2万年前，当大陆冰盖数量达到最大时，海平面下降了100多米，使得对马暖流无法流入日本海，日本海表层被低盐度的水覆盖。结果，特别是日本海变得更冷，降水量和降雪量减少，低密度、低盐度的水覆盖了日本海的表层，导致日本洋底缺氧，对生态系统产生了重大影响（参考图1）。了解日本海在两万年前经历的气候和生态系统的巨大变化以及随后的恢复，对于了解我们居住的日本列岛的气候非常重要。然而，2万年前日本海水温是多少的问题却没有得到解答。这是因为广泛用于水温重建的基于地球化学方法的古水温指标在低盐环境下效果不佳。
参考图1现在和两万年前的日本海状况
目前，从黑潮流分支出来的对马暖流向日本海供应温暖、高盐度的海水，但两万年前，当对马暖流因海平面低而无法流入时，低温、低盐度的地表水覆盖了日本海。
在这项研究中，我们重点关注栖息在海洋表层的浮游生物，称为硅鞭毛虫。由硅质鞭毛虫产生的玻璃状骨骼，大小约005毫米，保存在海底沉积物中。当我们调查从北太平洋各地收集的总共 195 个海底表层沉积物样本中的硅质鞭毛虫群落组成时，我们发现每个物种都有不同的地理分布，以响应水温（参考图 2）。因此，我们在海底表面沉积物样本的每个采样点建立了海面水温与硅质鞭毛虫群落组成（表层数据集）之间的关系。在此基础上，我们从北海道西部沿岸和日本海福井近海的海底采集的洋芯样本中研究了过去2万年里硅质鞭毛虫群落组成（化石数据集）的时间序列变化，并将表层数据集中获得的与水温的关系应用到化石数据集中，成功地重建了日本西海岸过去2万年的水温变化。北海道和日本海福井近海。这些是利用立命馆大学中川武教授开发的Polygon软件从花粉群落组成重建过去温度变化的方法到硅质鞭毛虫群落的应用。结果首次发现，2万年前的日本海年平均水温比北海道以西约4℃（目前10℃）、福井沿岸约5℃（目前18℃），与现在的鄂霍次克海类似（参考图3）。普遍的理论是，10,000 至 8,000 年前的最后一个冰河时代之后，随着海平面上升，对马暖流开始流入日本海。这项研究发现，日本海南部的水温上升时间早了数千年，北海道西部海岸的水温上升时间早于10,000年前，福井海岸的水温上升时间早于14,000年前。这表明对马洋流自流入以来已经沿着日本列岛流动了数千年。
参考图2（左上）北太平洋地表水当前年平均水温（右上、左下、右下）北太平洋主要硅质鞭毛虫种类分布（出现频率，%）
参考图3福井近海（左）和北海道西海岸（右）近2万年来水温重建结果（年平均地表水温）
与现在的水温（福井近海：18℃，北海道西部近海：10℃）相比，2万年前的水温明显较低，福井近海5℃，北海道近海4℃，与现在的鄂霍次克海相当。图中的红线是水温的最佳估计，浅绿线和深绿线分别代表 68% 和 95% 的置信区间。
通过增加对马暖流流道沿线海域采集的海洋核心样本中硅质鞭毛虫群落组成的数据，我们将重建日本海的水温分布以及过去2万年来对马暖流的时空变化。福井县拥有以水月湖沉积物为基础的高分辨率陆地古气候记录，以及鸟浜贝丘遗址的考古资料，报告了从绳文时代早期到绳文时代早期人类活动和古环境变化的大量研究成果。通过将陆地上的这些记录与日本海的水温波动记录进行比较，预计将阐明进入日本海的对马暖流在日本列岛日本海一侧的自然和人类历史中的作用。
这项研究得到了 JSPS 科学研究补助金（JP15K13585、JP15H02143、JP16H04832、JP21K12222、JP23H03536）的支持。
已出版的杂志：地球和行星科学的进展
标题：北太平洋表层沉积物中的硅鞭毛藻组合：应用现代模拟方法重建日本海冰川海表面温度
作者姓名：Yusuke Okazaki、Jonaotaro Onodera、Kyohei Tanizaki、Fumiaki Nishizono、Kazuki Egashira、Asuka Tomokawa、Takuya Sakawa、Keiji Horikawa、Ken Ikehara
DOI：101186/s40645-024-00661-8