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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Co-production on permafrost degradation impact assessment for sustainable relationship

Research Project

Project/Area Number 19H00556
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

飯島 慈裕  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (80392934)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高倉 浩樹  東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (00305400)
齋藤 仁  関東学院大学, 経済学部, 准教授 (00709628)
檜山 哲哉  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (30283451)
岩花 剛  北海道大学, 北極域研究センター, 海外研究員 (70431327)
桐村 喬  皇學館大学, 文学部, 准教授 (70584077)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords永久凍土 / 気候変化 / 社会影響 / GIS / 衛星リモートセンシング / 環境影響評価
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、引き続くCOVID-19の影響で、当初予定していた海外調査や成果発表の渡航などはほぼ中止とせざるを得ない状況となった。それに対応して、今年度も凍土荒廃影響評価をさらに進めるための荒廃地域の抽出や、現地の社会的影響を解析するために、研究分担で設定された研究対象地域における高分解能の衛星画像データの収集を進め、データ解析を集中して実施した。
凍土荒廃影響の自然科学解析では、合成開口レーダ衛星画像を用いた差分干渉SAR解析を、東シベリアのレナ川中流域、バタガイ地域を対象に衛星データ数を増やして実施した。レナ川中流域では、永久凍土融解によるサーモカルストの発達に応じた地形沈降量の推定と人間活動の履歴との関係について空間分布を明らかにした。また、バタガイ地域の森林火災後の凍土融解にともなうガリー発達と地形沈降の検出について季節凍上・沈下の現象も含めた荒廃状況の検出可能性を示した。また、人文科学解析では、サハ共和国の国勢調査結果と自治体別の推計人口や住宅面積に関する統計データ等を収集し、人口動向とその地域差を解析し、それをもとに、凍土融解による環境の変化との関係を考察した。その結果、ロシア人比率の低い地域を中心に人口増加が認められ、同時に住宅地の拡大も生じてきたことが示された。
研究成果は、年度中に複数の国際誌に掲載された。また、凍土荒廃影響評価の成果公表として、2021年10月~2022年3月に日経ビジネス電子版にて、全10回の連載を企画・実施した。また、3月のオンライン国際シンポジウム(名古屋大主催)および3月の日本地理学会で企画した一般公開シンポジウムにて、今年度成果の発表と議論を進めた。
海外調査や研究交流の使用ができなかった繰越分については、2022年度10月までの活動として、主に上記成果の国内外での学会発表を行い、国際誌への投稿準備を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

COVID-19の継続に加え、2022年2月からのロシアのウクライナ侵攻の影響により、本来行う予定であった海外調査は断念せざるを得ず、海外研究者との研究成果の意見交換もオンラインでの限定的なものとなった。その一方で、前年度から継続して衛星データや社会統計データの収集を積極的に進め、永久凍土荒廃の景観変化と社会影響に関する多様な解析を精力的に実施した。結果として、本研究の目的に合致する凍土荒廃影響評価に関する多様な成果を上げることができた。
また、成果の公表についても査読付きの国際誌に関連の成果が5編掲載されたほか、2022年3月に、国際シンポジウムと日本地理学会の一般公開シンポジウムに参画し、関連する成果の発表が実施できた。さらに、日経ビジネス電子版での連載の企画ではのべ10万人を超える閲覧があるなど、大きな活動が出来た。
繰越による活動については、今年度の解析結果を発展させ、成果の公表と論文執筆、意見交換に関係する海外研究者との意見交換に充てる予定である。
以上の状況から、当初予定とは方針を変更したものの、おおむね計画通りに進捗していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

COVID-19の継続に加え、2022年2月からのロシアのウクライナ侵攻の影響により、海外での現地調査は実施不可な状況となることが想定されるため、国内での凍土荒廃の検出と社会影響に関する文理融合解析を発展させ、最終年度の成果導出と取りまとめを進める方針とする。
凍土荒廃の検出と地図化には、ALOS-PALSARシリーズの合成開口レーダー画像、WorldViewやPlanet Scopeの高解像度・可視-近赤外画像、AW3D数値標高データ等を収集を進め、凍土融解による地形沈降の解析を進める。
自然科学解析では、集落周辺の耕作放棄地などの地表面攪乱があった場所で経年的な沈降の検出をし、これらの地域でのサーモカルストの発達程度との関係性を明らかにする。また、干渉SAR解析による地形変位の季節変化との比較も行う。また、東シベリア、アラスカの森林火災跡地での干渉SAR解析から、森林火災後の履歴に沿った凍土荒廃過程の時空間変動を明らかにする。また、海外調査に代わるものとして、北海道にて、ALOS-2/PALSAR-2の後方散乱強度による積雪情報の解析と現地検証を行う。これらの成果をとりまとめて、永久凍土地域の荒廃現象の可視化を最終成果としてまとめる。
人文科学解析では、東シベリアでの集落位置、土地利用区分、道路・インフラ関係の地理情報解析をさらに進める。また、海外の協力研究者と凍土荒廃評価手法について検討を行い、現地ステークホルダーへの「凍土荒廃現象影響評価」情報の提供の仕方について方向性を決める予定とする。

  • Research Products

    (31 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 地理学地生態学研究所/水文気象環境研究所(モンゴル)

    • Country Name
      MONGOLIA
    • Counterpart Institution
      地理学地生態学研究所/水文気象環境研究所
  • [Int'l Joint Research] 永久凍土研究所/北方圏生物問題研究所/人文学北方先住民問題研究所(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      永久凍土研究所/北方圏生物問題研究所/人文学北方先住民問題研究所
  • [Journal Article] Validation of GSMaP Products for a Heavy Rainfall Event over Complex Terrain in Mongolia Captured by the GPM Core Observatory2021

    • Author(s)
      KOMATSU Kensuke K.、IIJIMA Yoshihiro、KANEKO Yuki、OYUNBAATAR Dambaravjaa
    • Journal Title

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      Volume: 99 Pages: 1003~1022

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-048

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mapping the Main Characteristics of Permafrost on the Basis of a Permafrost-Landscape Map of Yakutia Using GIS2021

    • Author(s)
      Shestakova Alyona A.、Fedorov Alexander N.、Torgovkin Yaroslav I.、Konstantinov Pavel Y.、Vasyliev Nikolay F.、Kalinicheva Svetlana V.、Samsonova Vera V.、Hiyama Tetsuya、Iijima Yoshihiro、Park Hotaek、Iwahana Go、Gorokhov Alexey N.
    • Journal Title

      Land

      Volume: 10 Pages: 462~462

    • DOI

      10.3390/land10050462

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Thermokarst Landscape Development Detected by Multiple-Geospatial Data in Churapcha, Eastern Siberia2021

    • Author(s)
      Iijima Yoshihiro、Abe Takahiro、Saito Hitoshi、Ulrich Mathias、Fedorov Alexander N.、Basharin Nikolay I.、Gorokhov Alexey N.、Makarov Victor S.
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 9 Pages: ー

    • DOI

      10.3389/feart.2021.750298

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Numerical Assessments of Excess Ice Impacts on Permafrost and Greenhouse Gases in a Siberian Tundra Site Under a Warming Climate2021

    • Author(s)
      Park Hotaek、Fedorov Alexander N.、Konstantinov Pavel、Hiyama Tetsuya
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.3389/feart.2021.704447

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantitative Separation of Precipitation and Permafrost Waters Used for Evapotranspiration in a Boreal Forest: A Numerical Study Using Tracer Model2021

    • Author(s)
      Park Hotaek、Tanoue Masahiro、Sugimoto Atsuko、Ichiyanagi Kimpei、Iwahana Go、Hiyama Tetsuya
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JG006645

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 植生指標を用いたサーモカルストの予察的検出-東シベリアを対象として-2022

    • Author(s)
      齋藤仁・飯島慈裕・桐村喬・Fedorov A.N.
    • Organizer
      日本地理学会2022年春季学術大会
  • [Presentation] Thermokarst subsidence near the settlement of selected cities in the Lena-Aldan interfluve, Central Yakutia, revealed by ALOS-2 InSAR2022

    • Author(s)
      Abe, T. and Iijima, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial heterogeneity of post-fire abrupt permafrost thaw detected by L-band InSAR and on-site observations at Batagay, Northeastern Siberia2022

    • Author(s)
      Yanagiya, K., Furuya, M., Iwahana, G., Danilov, P.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhanced water vapor transport toward Siberia originated from Arctic Ocean investigated by tagged moisture transport model2022

    • Author(s)
      Sato, T., Nakamura, T., Iijima, Y., Hiyama, T.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The climate warming-induced degradation of ice-rich permafrost landscapes in Central Yakutia2022

    • Author(s)
      Fedorov, A.N., Konstantinov, P.Y., Basharin, N.I., Iijima, Y., Park ,H., Hiyama, T., Iwahana, G., Ulrich, M., Costard, F., Sejourne, A., Bouchard, F., Grenier, C.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermokarst landscape change detected by multiple geospatial data in Churapcha, Central Yakutia2022

    • Author(s)
      Iijima, Y., Abe, T., Saito, H., Ulrich, M., Fedorov, A.N.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consequences of wildfires in boreal forests underlain by ice-rich permafrost near Batagay, NE Siberia2022

    • Author(s)
      Iwahana, G., Yanagiya, K., Furuya, M., Danilov, P., Fedorov, N., Abe, T., Kawamura, T., Kanie, S., Iijima, Y., Tadono, T., Desyatkin, A., Fedorov, A.N.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative contributions of source waters to hydrological processes of the Lena River basin separated by a tracer model2022

    • Author(s)
      Park, H., Tanoue, M., Ichiyanagi, K., Hiyama, T.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Differences in Local Perceptions about Environmental Changes in and between Communities in Eastern Siberia2022

    • Author(s)
      Fujioka, Y., Ignatyeva, V., Boyakova, S., Grigoriev, S., Vinokurova, N., Takakura, H.
    • Organizer
      International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロシア北極域における気候変化と永久凍土環境変化2022

    • Author(s)
      飯島慈裕・佐藤友徳・檜山哲哉・Fedorov, A.・ Groisman, P.・Gulev S.
    • Organizer
      日本地理学会2022年春季学術大会
  • [Presentation] 北極陸域における水循環の成分分離2022

    • Author(s)
      朴 昊澤・檜山哲哉・Fedorov, A.
    • Organizer
      日本地理学会2022年春季学術大会
  • [Presentation] 2010年以降のロシア・サハ共和国における人口増加2022

    • Author(s)
      桐村 喬・飯島慈裕・齋藤 仁
    • Organizer
      日本地理学会2022年春季学術大会
  • [Presentation] 東シベリアにおける環境変化に関する地域住民の認識と差異2022

    • Author(s)
      藤岡悠一郎・高倉浩樹・Ignatyeva, V.・Boyakova, S・Grigorev, S.
    • Organizer
      日本地理学会2022年春季学術大会
  • [Presentation] 北極域の永久凍土融解の現状と影響2021

    • Author(s)
      飯島 慈裕
    • Organizer
      第11回北極域オープンセミナープログラム
  • [Presentation] Prominent examples of scientific collaborations between Japanese and Russian research groups2021

    • Author(s)
      Iijima, Y.
    • Organizer
      Moscow State University Webinar on “Natural systems of the Arctic: studying the cutting edge of the Arctic change”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ALOS-2干渉SARで検出された東シベリア・チュラプチャにおけるサーモカルストに伴う地盤変動2021

    • Author(s)
      阿部隆博, 飯島慈裕
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [Presentation] 永久凍土帯における地表面変位の経年・季節変化 -東シベリア・チュラプチャの事例-2021

    • Author(s)
      阿部隆博, 飯島慈裕
    • Organizer
      雪氷研究大会2021
  • [Presentation] InSARとUASによる東シベリア・居住地周辺の永久凍土荒廃現象の検出2021

    • Author(s)
      飯島慈裕, 阿部隆博, 齋藤仁
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第71回(令和3年度秋季)学術講演会
  • [Presentation] ALOSシリーズを用いた東シベリアにおける水域・植生変化域の経年変化の検出2021

    • Author(s)
      大森直登,飯島慈裕
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第71回(令和3年度秋季)学術講演会
  • [Presentation] Thermokarst subsidence near the settlement in Mayya and Churapcha, eastern Siberia, revealed by ALOS-2 L-band InSAR2021

    • Author(s)
      Abe, T. and Iijima, Y.
    • Organizer
      The 12th Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thaw subsidence and frost heave caused by 2018-20 forest fires around Batagay: validation with multiple InSAR data and field observationly2021

    • Author(s)
      Yanagiya, K., Furuya, M., Iwahana, G., Danilov, P.
    • Organizer
      EGU General Assemb
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 「53 シベリアにおける永久凍土の環境変化」『図説 世界の地域問題 100』2022

    • Author(s)
      飯島慈裕(分担執筆)、漆原 和子、藤塚 吉浩、松山 洋、大西 宏治編著
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      ナカニシヤ出版
    • ISBN
      9784779516139
  • [Remarks] Cryosalon Web site

    • URL

      cryosalon.jp

  • [Funded Workshop] International Symposium on Pan-Arctic Water-Carbon Cycles and Terrestrial Changes in the Arctic: For Resilient Arctic Communities2022

URL: 

Published: 2023-12-25  

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