2020 Fiscal Year Research-status Report
堆積物の放射性核種・磁化特性による河川流域の土砂流出イベント履歴復元手法の開発
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19K04965
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
落合 伸也 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (10401936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 英男 富山大学, 理学部, 客員教授 (30134993)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土砂流出イベント / 堆積物 / 大気由来放射性核種 / 磁化特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、湖沼・貯水池・閉鎖性海域（湾）の堆積物に含まれる大気由来放射性核種Pb-210と磁化特性を組み合わせた土砂流出イベント層の検出法を開発し、流域における過去数十年～百数十年間の土砂流出イベント履歴の復元を試みることである。
2020年度においては、前年度に引き続き、石川県の七尾湾、富山県立山地域の泥鰌池を対象とし、堆積物中の土砂流出イベント層の検出法の検討を行った。2019年に採取された堆積物コアについて、過剰Pb-210（大気由来Pb-210）濃度の鉛直分布の測定を進め、堆積年代と堆積速度の変動を詳細に推定した。また、堆積物の帯磁率、粒径を測定した。
七尾湾の堆積物では、急激な堆積を示す4つの過剰Pb-210濃度の異常層が見られた（2019、2013、2003、1986年頃と推定）。これらの濃度異常層は、概ね帯磁率と粒径が大きくなる層準に対応していた。これらのイベント層は2018年（または2019年）、2011年（2009年）、2002年、1985年に発生した洪水イベントに対応する可能性が考えられた。また、泥鰌池の堆積物では、2つの過剰Pb-210濃度・帯磁率の異常層（2003、1965年頃と推定）が見られ、このうち上部のイベント層は2004年に観測された豪雨に対応すると考えられた。これらのことから、年代推定とともに直接イベント層を識別できるPb-210と、高分解能の測定が可能な帯磁率を組み合わせる本研究の手法は、観測記録上のイベントを復元できており、本手法の適用により詳細なイベント層の識別が可能と考えられる。
また、堆積過程におけるこれらのパラメータの応答性を検証するため、石川県珠洲市の貯水池にてセディメントトラップによる沈降粒子の採取を行った。その結果、沈降粒子の帯磁率は夏季に大きく、冬季に小さくなる変動を示し、水文環境の季節変動との関連が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では七尾湾および立山地域の泥鰌池を対象とし、(1)観測時代の堆積物コアと現在のセディメントトラップ観測による、堆積物の放射性核種Pb-210濃度・磁化特性と豪雨記録の関係の検討（土砂流出イベント層の検出法の開発）、および、(2)より長い堆積物コアを用いた観測時代以前の土砂流出イベント履歴の復元を3年間の目的としている。
2020年度には、前年度に得られた試料の分析を実施するとともに、セディメントトラップによる沈降粒子の観測を継続し、土砂流出イベントの検出法の確立を行うこと、また、観測時代以前のイベント履歴の復元のため、より長い堆積物コア試料を採取することを当初計画としていた。
現時点では七尾湾・立山地域の泥鰌池において計画通りに堆積物コアの採取、Pb-210濃度・磁化特性の測定を行い、両地域において過去60-80年間に複数の土砂流出イベント層を検出し、洪水・豪雨の観測記録との対比を行うことができた。また、石川県珠洲市の貯水池にて沈降粒子の採取を行い、帯磁率と水文環境の季節変動との関連が示唆された。以上のことから、土砂流出イベントの検出法の確立については計画通り進捗している考えられる。
一方で、予定していた長い堆積物コアの採取については、新型コロナウイルスの感染拡大の影響により、延期せざるを得ない状況となった。本件は次年度での実施を検討しているが、万が一の代替策として以前に採取された堆積物試料を用いて研究の遂行ができるように並行して分析を実施している。また、新型コロナウイルスの影響により、担当者間の往来が制限されたため、測定項目の一部（帯磁率）を相互に測定できるようセンサーを追加購入し、より確実に研究が遂行できるようにした。
これまでに得られた分析結果は分担者との議論を行うとともに、一部について学会発表等を行った。以上のことより研究は概ね順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度から2020年度にかけて、七尾西湾および泥鰌池において堆積物コアを採取し、Pb-210濃度・磁化特性の測定から、両地域において過去60-80年間に複数の土砂流出イベント層を検出し、洪水・豪雨の観測記録との対比を行った。また、能登半島北部の珠洲市の貯水池において、セディメントトラップを設置し、毎月1回沈降粒子の採取を実施した。
2021年度においては、前年度までに得られた試料の分析を引き続き実施し、検出された土砂流出イベント層を豪雨記録等と対照させ、記録上の土砂流出イベントを反映しているかを検証し、手法の確立を行う。また、セディメントトラップの観測を年度の半ばまで行い、現在進行中の堆積過程において、土砂流入に対するこれらのパラメータの応答性を検証する。また、観測時代以前の土砂流出イベント履歴の復元を行うために、より長い堆積物コア試料を採取する。新型コロナウイルスの感染拡大の影響により試料採取が困難な状況に備え、過去の研究等によって得られている国内外の堆積物コア試料についても当課題の手法を用いて分析を行い、研究の遂行ができるようにする。
得られた結果については、分担者との議論を行うとともに、学会および投稿論文として発表を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により、当初計画されていた出張（調査、測定、学会等）が中止・延期となったことから次年度使用額が生じた。これらの経費は次年度に持ち越された、より長い堆積物コア試料の採取のための経費として使用する計画である。また、新型コロナウイルスの影響の終息後に、今年度延期となった学会発表等の経費として使用する計画である。
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Research Products
(2 results)
