2022 Fiscal Year Final Research Report
The contribution of volcanic ash in the Ca cycle in Japanese forest ecosystems.
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19K06132
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
Koshikawa Masami (金尾昌美) 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 主幹研究員 (80291045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 未来 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 主任研究員 (50455250)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ストロンチウム同位体 / 火山灰 / 植物 / 森林 / カルシウム供給源 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Ca deficiency may damage the ecosystems because Ca is an essential nutrient and serves as an acid neutralizer. In Japan, acid deposition has been widely reported since the 1980s, but Ca deficiency and subsequent acidification of stream water has rarely been reported. We propose that volcanic ash in forest soil is an important source of Ca in forest ecosystems in Japan. Volcanic ash is widely deposited in Japan from eruptions that occurred tens of thousands of years ago. In a previous study, we detected the contribution of volcanic ash to Ca in stream waters using stable isotopes of Sr, providing a proxy for Ca. In this study, we investigated bamboo leaves at eight sites in various bedrock types. The technique using stable isotopes of Sr revealed that Ca supply from volcanic ash to bamboo leaves could be detected at every site. The results suggested Japanese forest ecosystems on any kind of bedrocks are more or less supported by the nutrient supply from the volcanic ash.
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| Free Research Field |
地球化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで土壌中における火山灰の機能に関する研究は、有機物やイオウに対する吸着保持作用を調べたものに限られていたが、我々は全く異なる視点から栄養であるCaの供給源として火山灰に着目し、森林土壌における物質循環研究にも新展開をもたらすことを目指した。我々は前課題において、渓流水に火山灰由来のCaが含まれることを示したが、本課題では植物にも火山灰由来のCaが含まれることを示すことができた。日本の森林土壌には数万年前に降下した火山灰が土壌に含まれており、火山灰からの栄養供給によって、どのような地質の地域でも豊かな森林が維持されている、ということを示すデータを得ることができた。
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