巨大火山噴火が促す酸化的世界の幕開け　——太古代末期の「酸素のゆらぎ」の要因を解明——

プレスリリース
田近 英一（地球惑星科学専攻 教授)
渡辺 泰士（地球惑星科学専攻 客員共同研究員)

発表のポイント

• 大気中に酸素がほとんど含まれていなかった太古代の地球上で巨大火山噴火が発生すると、大気中酸素濃度が一時的に上昇する可能性があることを理論的に示しました。
• 太古代の地球の物質循環システムの挙動をシミュレーションすることで、これまで不明であった太古代末期の「酸素のゆらぎ」を引き起こした要因を明らかにしました。
• 原始的な海洋生態系の活動の変化と地球環境進化との相互作用や、大気酸素濃度の恒久的な上昇のメカニズムについての理解が大きく進展することが期待されます。
  

発表概要

東京大学大学院理学系研究科の渡辺泰士客員共同研究員および田近英一教授、東京科学大学理学院の尾﨑和海准教授、海洋研究開発機構の原田真理子副主任研究員、筑波大学生命環境系の松本廣直助教らによる研究グループは、太古代末期に発生した「酸素のゆらぎ」を引き起こした要因を明らかにしました。

本研究では大気中酸素濃度が低かった太古代の大気および海水中の物質の輸送や化学反応を取り扱うことができる数理モデルを開発し、巨大火成岩岩石区の形成に伴う巨大火山噴火による火山ガスの放出が引き起こす大気組成や海洋生物活動の変化を推定するシミュレーションを行い、巨大火山噴火と大気中酸素濃度の一時的な上昇の因果関係を世界で初めて理論的に示しました。

本研究は酸素が欠乏した太古代における巨大火山噴火発生後の大気酸素濃度の変動を推定した点で新規性があり、のちに発生した大気酸素濃度の急激な上昇イベント（大酸化イベント）を引き起こした長期的な地球環境と生命の進化についても新たな視点を提示するものです（図1）。

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科web：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/10686/
• 掲載URL：https://www.nature.com/articles/s43247-025-02090-x