Late-Holocene salinity changes in Lake Ogawara, Pacific coast of northeast Japan, related to sea-level fall inferred from sedimentary geochemical signatures

湖底堆積物の放射性炭素・テフラ年代及び化学組成(臭素,ヨウ素)に基づく小川原湖の後期完新世における塩分濃度の推移

奈良 郁子*; 渡邊 隆広   ; 松中 哲也*; 山崎 慎一*; 土屋 範芳*; 瀬戸 浩二*; 山田 和芳*; 安田 喜憲*

Nara, Fumiko*; Watanabe, Takahiro; Matsunaka, Tetsuya*; Yamasaki, Shinichi*; Tsuchiya, Noriyoshi*; Seto, Koji*; Yamada, Kazuyoshi*; Yasuda, Yoshinori*

小川原湖は、下北半島の太平洋沿岸に位置した汽水湖である。これまでの研究により、完新世の後期に海水準が低下したことで小川原湖が汽水化したと推測されているが、これまでに正確な年代は明らかにされていなかった。小川原湖が汽水化した年代を明らかにすることにより、過去の海水準変動の時期や規模に関する情報が得られると期待される。本研究では、小川原湖から採取した柱状堆積物(長さ約280m)中の、植物片と全有機炭素の放射性炭素年代測定、及びテフラの同定により堆積層の形成年代を決定した。また、堆積物中のハロゲン元素(臭素およびヨウ素)の鉛直分布を明らかにし、小川原湖の過去の塩分濃度変化を推定した。海水由来と考えられる堆積物中の臭素およびヨウ素濃度の増加時期から、約2200cal BPに小川原湖が汽水化したことが示唆された。

Radiocarbon dating, tephrochronology, and geochemical signatures such as bromine (Br), iodine (I), total sulfur (TS), total organic carbon (TOC), and total nitrogen (TN) in a continuous sediment core (OG12-2) were applied to estimate past salinity change on the Lake Ogawara, Pacific coast of northeast Japan. Since the Lake Ogawara was the inner bay of the Pacific Ocean and became the brackish lake in the late Holocene, clarifying the past salinity change on the lake Ogawara could give us important insight into the past sea level changes of the Pacific Ocean. The core OG12-2 has two tephra layers, the Towada eruption and the Changbaishan eruption (B-Tm: AD 946). The age model for the core OG12-2 was established using the radiocarbon measurements of the plant residues in the core, also was constrained by the B-Tm tephra. Depletions of marine-derived elements (Br, I, and TS), from 88.4 to 64.2 mg/kg, 20.0 to 14.1 mg/kg, and 3.1 to 1.1 mass %, respectively, were observed in the layers with 2200-2000 cal BP. These results indicate paleosalinity changes from saline (inner bay) to brackish conditions within Lake Ogawara caused by sea level fluctuations during the late Holocene.