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2020 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 InstitutionNagoya University

Principal Investigator

中塚 武  名古屋大学, 環境学研究科, 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, 研究員 (30634414)
佐野 雅規  早稲田大学, 人間科学学術院, その他(招聘研究員) (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年輪年代法 / 酸素同位体比 / セルロース / 土器型式 / 木質遺物 / 水素同位体比 / 年層内変化 / 先史時代
Outline of Annual Research Achievements

酸素同位体比年輪年代法は、あらゆる木材の年代と過去の気候変動の実態を年単位で復元できる。この技術を土器の形式・様式に基づく相対年代で成り立っていた日本全国の考古学の研究に導入したことで、日本列島の先史時代史とその気候変動との関係が年単位の時間解像度で明らかになってきた。その知見は、酸素同位体比の基礎データの国際公開と一般書の出版及び、官民への技術移転により広く社会で共有され始めており、温暖化への気候適応などの今日的課題に対しても普遍的な価値を持ち始めている。
今年度は、前年度までに引き続き、全国の埋蔵文化財調査機関と協力して、セルロース酸素同位体比の標準年輪曲線の時空間的な拡張と気候変動の精密復元を行いながら、酸素同位体比年輪年代法による大量の出土材の年輪年代測定を進め、考古学の年代観の基本である土器編年に暦年代を導入して、気候変動との関係を中心に日本の先史時代像全体の再検討を行ってきた。併せて、年輪酸素同位体比の標準年輪曲線(マスタ―クロノロジー)を公開すると共に、官民の関係者への酸素同位体比年輪年代法の技術一式の移転に取り組んだ。
今年度の特筆すべき成果は、第一に、欧州の学術誌で中部日本の酸素同位体比年輪年代法のマスタ―クロノロジーを公開し、それに基づき弥生前期から現在までの日本の気候変動の年単位での復元結果の国内外での共有ができたこと、第二に、本科研費の成果をふんだんに盛り込んだ書籍(全6巻)の刊行により、日本の考古学・歴史学・古気候学の研究者・学生にm広くて深い知識の共有ができたこと、第三に、酸素同位体比年輪年代法の基礎と応用に関する書籍を出版して、本方法の普及に大きな飛躍が得られたことである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

「気候変動の復元」と「年輪年代の決定」の2つの面で、予想以上の成果が得られた。第一の気候変動の復元においては、樹木年輪セルロースの酸素と水素の同位体比を組み合わせることで、過去2600年間における中部日本の気候変動を年単位から千年単位まであらゆる変動周期において正確に復元することに世界で初めて成功した。第二の年輪年代の決定においても、セルロースの酸素・水素同位体比を、経年変動(年単位)だけでなく、年層内変動(季節単位)で測定する研究が進展し、針葉樹と広葉樹、落葉樹と常緑樹の間での樹木生理学的な知見が蓄積したことで、年層内同位体比の変動データを用いた、小径の年輪数の少ない木材の年代決定の可能性が開けた。結果として、本科研費の基盤S研究は最終年度の終了を待たず、次の基盤S研究の採択に一年早く繋がることができた。こうした進展は、関連する国内外(英語・日本語)の多くの論文や著書に反映されてきている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度の前年度申請の採択により、現時点で既に本科研費の基盤S研究は終了しており、次の基盤S研究が開始している。本科研費で得られた多くの知見はもちろん、そこで向き合った多くの課題を、重要な教訓として、次の基盤S研究を推進中である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 1 results) Book (7 results)

  • [Journal Article] 年輪酸素同位体比を用いた弥生・古墳時代の気候・農業生産・人口の変動シミュレーション2022

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      国立歴史民俗博物館研究報告

      Volume: 231 Pages: 317~336

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 酸素同位体比年輪年代法による韓国南部古代資料の高精度年代測定2022

    • Author(s)
      箱崎真隆
    • Journal Title

      国立歴史民俗博物館研究報告

      Volume: 231 Pages: 299~315

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 樹木年輪セルロースの酸素同位体比からみた古代日本の気候変動2022

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      国立歴史民俗博物館研究報告

      Volume: 232 Pages: 11~30

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tree-ring oxygen isotope across monsoon Asia: Common signal and local influence2021

    • Author(s)
      Xu Chenxi、Zhao Qingyu、An Wenling、Wang Simon、Tan Ning、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi、Borhara Krishna、Guo Zhengtang
    • Journal Title

      Quaternary Science Reviews

      Volume: 269 Pages: 107156~107156

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2021.107156

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 酸素同位体比年輪年代法の展開とその分析化学的背景2021

    • Author(s)
      中塚 武
    • Journal Title

      放射光化学

      Volume: 111 Pages: 33~39

  • [Journal Article] A 2600-year summer climate reconstruction in central Japan by integrating tree-ring stable oxygen and hydrogen isotopes2020

    • Author(s)
      Nakatsuka Takeshi、Sano Masaki、Li Zhen、Xu Chenxi、Tsushima Akane、Shigeoka Yuki、Sho Kenjiro、Ohnishi Keiko、Sakamoto Minoru、Ozaki Hiromasa、Higami Noboru、Nakao Nanae、Yokoyama Misao、Mitsutani Takumi
    • Journal Title

      Climate of the Past

      Volume: 16 Pages: 2153~2172

    • DOI

      10.5194/cp-16-2153-2020

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A 338-year tree-ring oxygen isotope record from Thai teak captures the variations in the Asian summer monsoon system2020

    • Author(s)
      Pumijumnong Nathsuda、Br?uning Achim、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi、Muangsong Chotika、Buajan Supaporn
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: ‐

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66001-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Onset and maturation of Asian summer monsoon precipitation reconstructed from intra-annual tree-ring oxygen isotopes from the southeastern Tibetan Plateau2020

    • Author(s)
      Xu Chenxi、Zhu Haifeng、Wang S.-Y. Simon、Shi Feng、An Wenling、Li Zhen、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi、Guo Zhengtang
    • Journal Title

      Quaternary Research

      Volume: 103 Pages: 139~147

    • DOI

      10.1017/qua.2020.28

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synchronizations of tree-ring δ18O time series within and between tree species and provinces in Korea: a case study using dominant tree species in high elevations2020

    • Author(s)
      Choi En-Bi、Sano Masaki、Park Jun-Hui、Kim Yo-Jung、Li Zhen、Nakatsuka Takeshi、Hakozaki Masataka、Kimura Katsuhiko、Jeong Hyun-Min、Seo Jeong-Wook
    • Journal Title

      Journal of Wood Science

      Volume: 66 Pages: ‐

    • DOI

      10.1186/s10086-020-01901-3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Delayed warming in Northeast China: Insights from an annual temperature reconstruction based on tree-ring δ18O2020

    • Author(s)
      Li Qiang、Liu Yu、Nakatsuka Takeshi、Liu Ruoshi、Cai Qiufang、Song Huiming、Wang Shengjie、Sun Changfeng、Fang Congxi
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 749 Pages: 141432~141432

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.141432

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Unstable relationship between tree-ring δ18O in the transitional zone of the Asian summer monsoon and the Indian summer monsoon2020

    • Author(s)
      Fan Haowen、Gou Xiaohua、Su Jiajia、Liu Wenhuo、Gao Linlin、Nakatsuka Takeshi、Li Zhen、Sano Masaki、Lin Wei
    • Journal Title

      Journal of Hydrology

      Volume: 590 Pages: 125522~125522

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2020.125522

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Oxygen Isotopes in Tree Rings from Greenland: A New Proxy of NAO2020

    • Author(s)
      Xu Chenxi、Buckley Brendan M.、Wang Shih-Yu Simon、An Wenling、Li Zhen、Nakatsuka Takeshi、Guo Zhengtang
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 12 Pages: 39~39

    • DOI

      10.3390/atmos12010039

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Book] 酸素同位体比年輪年代法2021

    • Author(s)
      中塚 武
    • Total Pages
      232
    • Publisher
      同成社
    • ISBN
      9784886218674
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第1巻2021

    • Author(s)
      中塚 武、鎌谷 かおる、佐野 雅規、伊藤 啓介、對馬 あかね
    • Total Pages
      338
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      9784653045014
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第2巻2021

    • Author(s)
      中塚 武、對馬 あかね、佐野 雅規
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      9784653045021
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第3巻2020

    • Author(s)
      中塚 武、若林 邦彦、樋上 昇
    • Total Pages
      310
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      9784653045038
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第4巻2020

    • Author(s)
      中塚 武、伊藤 啓介、田村 憲美、水野 章二
    • Total Pages
      354
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      978-4-653-04504-5
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第5巻2020

    • Author(s)
      中塚 武、鎌谷 かおる、渡辺 浩一
    • Total Pages
      296
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      9784653045052
  • [Book] 気候変動から読みなおす日本史 第6巻2020

    • Author(s)
      中塚 武、鎌谷 かおる、佐藤 大介
    • Total Pages
      228
    • Publisher
      臨川書店
    • ISBN
      9784653045069

URL: 

Published: 2022-12-28  

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