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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Reorganization of prehistorical structure of calendar age and evaluation of climate change effect in Japanese archipelago using tree ring oxygen isotope ratios

Research Project

Project/Area Number 17H06118
Research InstitutionResearch Institute for Humanity and Nature

Principal Investigator

中塚 武  総合地球環境学研究所, 研究部, 教授 (60242880)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 勝彦  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (70292448)
箱崎 真隆  国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 特任助教 (30634414)
佐野 雅規  早稲田大学, 人間科学学術院, 講師(任期付) (60584901)
藤尾 慎一郎  国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30190010)
小林 謙一  中央大学, 文学部, 教授 (80303296)
若林 邦彦  同志社大学, 歴史資料館, 教授 (10411076)
Project Period (FY) 2017-05-31 – 2022-03-31
Keywords先史時代 / 年輪年代法 / 酸素同位体比 / 木材 / セルロース / 日本列島 / 土器編年 / 暦年代
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、日本全国及び周辺諸国の遺跡出土材の年輪年代を、酸素同位体比年輪年代法を用いて、年単位で決めていくことで、1)先史時代の暦年代観を再構築し、2)土器編年の体系を暦年代化し、3)気候変動と年代決定に資する長期酸素同位体比クロノロジーを構築すること、そして本方法の普及促進のために、4)官民の関係者(自治体の埋文関係者と民間分析会社)に技術移転を進めることである。
当該年度には、それぞれの課題で以下の進展があった。1)国内外の以下に示す遺跡を含む、多数の重要な遺跡からの出土材の年輪年代が決定できた。上ノ国町勝山館跡(北海道)、青谷上寺地遺跡、本高弓の木遺跡(鳥取)、新堂遺跡、茅原中の坊遺跡(奈良)、小路遺跡、梅田墓址、山賀遺跡(大阪)、出雲国府遺跡、西川津遺跡、平の前遺跡(島根)、月城遺跡(韓国・慶州)など。2)新堂遺跡及び小路遺跡からは、それぞれ初期須恵器および庄内式の典型的な型式の多数の土器が、出土材と一括性が高い形で出土しており、それらの土器型式に暦年代を入れる作業が進んだ(それぞれ報告書を作成中)。3)縄文時代中期に遡る山口県・宇生賀と島根県・三瓶山の埋没スギ林の試料の分析が進み、年輪酸素同位体比データが紀元前2800年まで年単位で延伸した。また、山賀遺跡の複数の木棺材の分析により、近畿・東海地方で紀元前10世紀から現在までが一つにつながる高精度の年単位の古気候復元が可能になった。一方で、4)については、当該年度には、講習会の内容の検討をするに留まり、まだ全国の関係者を対象にした講習会の開催には至っていない。今後の課題である。
また梅田墓址(幕末)の出土材の年輪年代決定では、年輪数が十数年分しかない小径木の年代を、年層内の酸素同位体比の季節変動パターンのマッチングから決定する新しい方法を実用化することに成功し、より古い時代への応用が期待できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の核心をなす、酸素同位体比年輪年代法を用いた周辺諸国を含む全国の遺跡からの出土材の年輪年代の決定自体は、全国の自治体の埋蔵文化財発掘調査関係者等からの全面的な協力の下で、極めて順調に進んでおり、たくさんの成果が上がってきている。そうした中で、一時期、分析のスピードが出土材の資料が集まるスピードに追いつかなくなる事態となり、研究スタッフの働き過ぎが問題となってきたため、資料収集のスピードを抑制的にコントロールした結果、彼らの疲弊を伴わない程度に持続可能な分析体制を構築することができた。
一方で、研究代表者の所属機関の異動に伴い、装置の移設や、新しい研究スタッフの雇用と研究室の再構築を行う必要が出てきている。そのため、数ヶ月に亘って、分析が停止する状況が予想され、それへの対応も計画的に行ってきた。

Strategy for Future Research Activity

この科研費の研究の出口戦略の一つである、全国の自治体関係者を含む官民の埋蔵文化財調査関係者への技術移転のための講習会の実施については、前述のように、スタッフが当面する資料の分析への対応に精一杯であったため、具体化することができていない。今後、研究協力者を含む、全国の埋蔵文化財調査関係者の状況・都合の把握に努めながら、早期に講習会を開催して、発掘担当者のニーズを掴むと共に、より効率的かつ持続可能な酸素同位体比年輪年代法の普及促進の取り組みを進めて行きたい。

  • Research Products

    (26 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (24 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] 中国科学院地球環境研究所/中国科学院地質学及び地球物理学研究所(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      中国科学院地球環境研究所/中国科学院地質学及び地球物理学研究所
  • [Int'l Joint Research] 国立慶州文化財研究所/忠北大学校(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      国立慶州文化財研究所/忠北大学校
  • [Journal Article] Increased variability of Thailand's Chao Phraya River peak-season flow and its association with ENSO variability: Evidence from tree ring δ18O.2019

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Brendan M. Buckley, Parichart Promchote, S‐Y. Simon Wang, Nathsuda Pumijumnong, Wenling An, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka and Zhengtang Guo
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1029/2018GL081458

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Increased drought events in southwest China revealed by tree ring oxygen isotopes and potential role of Indian Ocean Dipole.2019

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Wenling An, S.-Y. Simon Wang, Liang Yi, Junyi Ge, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Zhengtang Guo
    • Journal Title

      Science of the Total Environment

      Volume: 661 Pages: 645-653

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.01.186

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Early summer precipitation in the lower Yangtze River basin for AD 1845-2011 based on tree-ring cellulose oxygen isotopes.2019

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Jiangfeng Shi, Yesi Zhao, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Shiyuan Shi and Zhengtang Guo
    • Journal Title

      Climate Dynamics

      Volume: 52 Pages: 1583-1594

    • DOI

      10.1007/s00382-018-4212-5

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 酸素同位体比年輪年代法の誕生と展開2018

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      考古学と自然科学

      Volume: 76 Pages: 1~13

  • [Journal Article] 年輪酸素同位体比分析による多賀城跡西辺の柵木の年代決定2018

    • Author(s)
      斉藤颯人・木村勝彦・箱崎真隆・佐野雅規・對馬あかね・李 貞・中塚 武
    • Journal Title

      多賀城跡(宮城県多賀城跡調査研究所年報)

      Volume: - Pages: 42-45

  • [Journal Article] 酸素同位体比年輪年代法による池島・福万寺遺跡の弥生時代水田に関する年代観の構築2018

    • Author(s)
      井上智博・中塚 武・李 貞・對馬あかね・佐野雅規・遠部 慎・中原 計
    • Journal Title

      大阪文化財研究

      Volume: 51 Pages: 1~26

  • [Journal Article] 三内丸山遺跡出土木材の酸素同位体分析2018

    • Author(s)
      小林謙一・木村勝彦・佐野雅規・箱崎真隆・中塚 武
    • Journal Title

      特別史跡三内丸山遺跡 年報

      Volume: 21 Pages: 43~61

  • [Journal Article] East Asian Summer Monsoon moisture sustains summer relative humidity in the southwestern Gobi Desert, China: evidence from δ18O of tree rings.2018

    • Author(s)
      Qiang Li, Yu Liu, Takeshi Nakatsuka, Keyan Fang, Huiming Song, Ruoshi Liu, Changfeng Sun, Gang Li, Ke Wang
    • Journal Title

      Climate Dynamics

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00382-018-4515-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A 180-year-long isotopic record of tree-ring cellulose on Okinawa Island, Japan.2018

    • Author(s)
      Ryu Uemura, Miki Uemura, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 52 Pages: e21-e27

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0543

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cellulose oxygen isotopic composition of teak (Tectona grandis) collected from Java Island: a tool for dendrochronological and dendroclimatological analysis.2018

    • Author(s)
      Ryo Hisamochi, Yumiko Watanabe, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka, Naoyuki Kurita, Miyuki Matsuo-Ueda, Hiroyuki Yamamoto, Suyako Tazuru, Junji Sugiyama, Bambang Subiyanto, Sri Nugroho Marsoem, Toshitaka Tsuda and Takahiro Tagami
    • Journal Title

      Dendrochronologia

      Volume: 52 Pages: 80-86.

    • DOI

      10.1016/j.dendro.2018.09.010

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Inter-annual and multi-decadal variability of monsoon season rainfall in central Thailand during the period of 1804-1999-inferred from tree ring oxygen isotopes.2018

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Nathsuda Pumijumnong, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Zhengtang Guo
    • Journal Title

      International Journal of Climatology

      Volume: 38 Pages: 5766-5776

    • DOI

      10.1002/joc.5859

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of the effect of the 2011 Tsunami on coastal forests by means of multiple isotopic analyses of tree-rings.2018

    • Author(s)
      Maximo Larry Lopez Caceres, Sayako Nakano, Juan Pedro Ferrio, Mika Hayashi, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Toshiro Yamanaka and Yoshihiro Nobori
    • Journal Title

      Isotopes in Environmental and Health Studies

      Volume: 54 Pages: 494-507

    • DOI

      10.1080/10256016.2018.1495203

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seasonal changes of δD and δ18O in tree-ring cellulose of Quercus crispula suggest a change in post-photosynthetic processes during earlywood growth.2018

    • Author(s)
      Eri Nabeshima, Takeshi Nakatsuka, Akira Kagawa, Tsutom Hiura and Ryo Funada
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: 38, Pages: 1829-1840

    • DOI

      10.1093/treephys/tpy068

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decreasing Indian summer monsoon on the northern Indian sub-continent during the last 180 years: evidence from five tree-ring cellulose oxygen isotope chronologies.2018

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Masaki Sano, Ashok Priyadarshan Dimri, Rengaswamy Ramesh, Takeshi Nakatsuka, Feng Shi, and Zhengtang Guo
    • Journal Title

      Climate of the Past

      Volume: 14 Pages: 653-664

    • DOI

      10.5194/cp-14-653-2018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Age determination on a catastrophic rock avalanche using tree-ring oxygen isotope ratios - the scar of a historical gigantic earthquake in the Southern Alps, central Japan.2018

    • Author(s)
      Ryuji Yamada, Yoshihiko Kariya, Takashi Kimura, Masaki Sano, Zhen LI, Takeshi Nakatsuka
    • Journal Title

      Quaternary Geochronology

      Volume: 44 Pages: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.quageo.2017.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 樹木年輪セルロースの酸素同位体比が明らかにした日本史の背後にある気候変動.2018

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      海洋化学研究

      Volume: 31 Pages: 101-106

    • Open Access
  • [Journal Article] Fine structure and reproducibility of radiocarbon ages of middle to early modern Japanese tree rings.2017

    • Author(s)
      Minoru Sakamoto, Masataka Hakozaki, Nanae Nakao and Takeshi Nakatsuka
    • Journal Title

      Radiocarbon

      Volume: 59 Pages: 1907-1917

    • DOI

      10.1017/RDC.2017.133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Negligible local-factor influences on tree ring cellulose δ18O of Qilian juniper in the Animaqing Mountains of the eastern Tibetan Plateau.2017

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Xuemei Shao, Wenling An, Takeshi Nakatsuka, Yong Zhang, Masaki Sano and Zhengtang Guo
    • Journal Title

      Tellus B: Chemical and Physical Meteorology

      Volume: 69 Pages: -

    • DOI

      10.1080/16000889.2017.1391663

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Moisture source signals preserved in a 242-year tree-ring δ18O chronology in the western Himalaya2017

    • Author(s)
      Masaki Sano, A P Dimri, R. Ramesh, Chenxi Xu, Zhen Li, Takeshi Nakatsuka
    • Journal Title

      Global and Planetary Change

      Volume: 157 Pages: 73-82

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2017.08.009

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recent enhancement of central Pacific El Niño variability relative to last eight centuries.2017

    • Author(s)
      Yu Liu, Kim M. Cobb, Huiming Song, Qiang Li, Ching-Yao Li, Takeshi Nakatsuka, Zhisheng An, Weijian Zhou, Qiufang Cai, Jinbao Li, Steven W. Leavitt, Changfeng Sun, Ruochen Mei, Chuan-Chou Shen, Ming-Hsun Chan, Junyan Sun, Libin Yan, Ying Lei, Yongyong Ma, Xuxiang Li, Deliang Chen, Hans W. Linderholm
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1038/ncomms15386

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sampling strategy and climatic implication of tree-ring cellulose oxygen isotopes of Hippophae tibetana and Abies georgei on the southeastern Tibetan Plateau.2017

    • Author(s)
      Chenxi Xu, Haifeng Zhu, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Zhen Li, Feng Shi, Eryuan Liang, Zhengtang Guo
    • Journal Title

      International Journal of Biometeorology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00484-017-1365-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 高分解能古気候データを『日本書紀』の解釈に利用する際の留意点2017

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      日本書紀研究

      Volume: 32 Pages: 155-171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 『CD-ROM版 鎌倉遺文』に収録された古文書件数と気候復元データの関係の定量的分析2017

    • Author(s)
      伊藤啓介・中塚 武
    • Journal Title

      鎌倉遺文研究

      Volume: 40 Pages: 23-53

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原始・古代史の時間認識と気候変動2017

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      歴博

      Volume: 204 Pages: 15-18

URL: 

Published: 2019-12-27  

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