北海道⼤学低温科学研究所の飯塚芳徳准教授、的場澄⼈助教、⾦沢⼤学の⽯野咲⼦助教、中国南京⼤学の服部祥平准教授、名古屋⼤学⼤学院環境学研究科の藤⽥耕史教授らの研究グループは、グリーンランドのアイスコア（※1）に記録された産業⾰命から現在までの⼤気硝酸（※2） 濃度と、⼈為窒素酸化（NOx）（※3） の排出量の変化との間にタイムラグがあり、そのタイムラグが⼤気酸性度に依存した⼤気硝酸の⻑距離輸送のされやすさの変化に起因することを解明しました。
北極のアイスコアは⼤気質や気候に影響を及ぼす⼤気硝酸量を過去から現在まで連続して記録しています。これまで分析されたグリーンランド中央部のアイスコアでは、⽇射による硝酸の光分解損失の影響が⼤きく、不確実な記録しか提⽰できていませんでした。研究グループは、高涵養であるグリーンランド氷床南東部ドームで採取したアイスコアが硝酸塩の復元に適していることを⾒出し、産業⾰命から現在まで（1800年から 2020年にかけて）の連続した硝酸塩量を復元しました。220年間のアイスコアの硝酸塩量は NOxの排出量の変動と概ね⼀致していました。しかし詳細に解析すると、アイスコアの硝酸塩濃度のピーク期の出現は NOx 排出汚染のピーク期（1970年代）よりも遅く、また NOx 排出制限が導⼊された 1990 年代以降にも⾼濃度を維持するというように、NOx 排出量とアイスコア硝酸塩濃度の変化にタイムラグがあることが分かりました。全球⼤気化学輸送モデルを⽤いた解析により、1970年代以降の⼤気酸性度の中和に応じて、硝酸の形態が沈着しやすいガス状から輸送されやすい粒⼦状へと部分的に変化したことで、⻑距離輸送に有利になり、この観測されたタイムラグが⽣じていることをつきとめました。本研究成果は、今後の⼤気質の緩和策の策定や気候変動予測の精度向上に貢献することが期待されます。
なお、本研究成果は、⽇本時間 2025 年 5 ⽉ 19 ⽇（⽉）公開の 『Nature Communications』 誌に掲載されました。
【本研究のポイント】
・グリーンランドのアイスコアから、産業⾰命から現在までの⼤気硝酸量の変遷を⾼確度に復元。
・⼈為窒素酸化物（NOx）の排出量とアイスコアの硝酸塩量の変化にタイムラグがあることが判明。
・タイムラグが⼤気酸性度に依存した⼤気硝酸の⻑距離輸送のされやすさの変化に起因することを解明。
図：アイスコアから復元した硝酸塩量（⿊）と周辺国の⼈為窒素酸化物（NOx）排出量（オレンジ）の 1800-2020 年の経年変化（1800-1850 年を基準に規格化した値）。タイムラグは、⼤気酸性度に応じた⼤気硝酸の輸送されやすさによって説明される。
【用語解説】
※1： アイスコア
極地氷床などで鉛直⽅向にくり貫かれる円柱状の氷試料のこと。
※2：⼤気硝酸
窒素酸化物の⼀種である硝酸は、⼤気中でガス状（HNO3）または他の陽イオンと結合した微粒⼦状（NO3–）として浮遊している。⼤気硝酸は⾬等により⼤気圏から取り去られ、海洋や森林などの⽣物圏に再び沈着される。
※3： 窒素酸化物 NOx
窒素の酸化物で、⼀酸化窒素（NO）と⼆酸化窒素（NO2）を合わせた総称。NOxは⼯場の煙や⾃動⾞排気ガスなどから⼈為的に排出され、さらに⼤気中で酸化されると⼤気硝酸を⽣成する。気管⽀炎、酸性⾬、PM2.5、流域の富栄養化など、⼈間の健康や環境に悪影響を与えている。
ジャーナル名：Nature Communications
研究者情報：石野 咲子
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