2012 Fiscal Year Annual Research Report
亜熱帯島嶼生態系保全に向けた社会構造－物質循環―生態系応答過程の統合システム解析
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24246086
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
灘岡 和夫 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (70164481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 敦 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (00378001)
宮島 利宏 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (20311631)
中西 康博 東京農業大学, 国際食料情報学部, 准教授 (60246668)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 比較島嶼学 / サンゴ礁生態系 / 陸源負荷 / 生態系応答 / 地域社会 / 社会経済システム / 物質循環 / マテリアルフロー |
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| Research Abstract |
島嶼系における窒素負荷に着目して，石垣島を主要な調査対象として，農業，畜産，市街地等からの発生負荷の空間分布構造を明らかにするとともに，1990年代に急増した畜産に焦点を当ててその歴史的な変遷過程を明らかにした．特に，急増前後で全島の牛の飼育頭数が2.5倍に増えたのに対して，環境への窒素負荷は3.6倍にも非線形的に増加し，島全体の窒素のリサイクル構造が成立しなくなっている状況を，肥料・飼料等の島嶼系外からの移入も含めたマテリアルフロー解析の結果から明らかにした．
また，低島のひとつで，サトウキビ栽培と繁殖用肉牛生産を中心とした集約的農業が展開され，窒素をはじめとする栄養流出が懸念される鹿児島県与論島において，陸域に発する人為的な栄養インパクトがサンゴ礁生態系に及ぼす影響を調査する一環として，全島的な約20地点から採取された地下水水質とともに，同島東縁の沿岸における海水水質と藻類発生量のモニタリング調査を開始した。
さらに，サンゴ礁生態系へ作用する負荷として，大陸起源大気降下物由来の窒素負荷といった大気システムを通じての負荷の実態を現地調査により明らかにした．そして，石垣島吹通川河口周辺域において，マングローブ域内およびマングローブ域への流入・流出水に関する水質・水文・生態学的パラメータの総合的現地観測を実施することにより，マングローブ水域を経由する陸水が，前浜から流出する地下水よりも溶存態全窒素量が有意に低減されて流出することを明らかにした．また，前浜からの地下水流出が汀線に沿って数十メートルの空間スケールで局在化して生じていることを明らかにした．
これらと併行して，サンゴ群集－海草・海藻藻場－干潟－マングローブからなるサンゴ礁生態系全体としてのストレス応答過程を評価可能なモデルの構築のための基礎的な検討を行った．
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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
本研究課題において最も重要なポイントの一つである，島内での社会経済活動とその結果としての環境負荷の生成過程の定量的関連性の解析に関して，畜産に焦点を当てた調査分析を行うことにより，きわめて特徴的な構造特性を解明することに成功した．また，もう一つの重要なポイントである，島嶼系における環境負荷の沿岸生態系（特にマングローブ域）を介した相互作用過程・物質循環構造の解明に成功し，沿岸生態系へのストレス応答構造のモデル化に向けての重要な知見を得ることが出来た．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に対象とした石垣島，宮古島，与論島を対象とした調査解析をさらに進展させるとともに，これら三島以外にも比較島嶼学的に見て面白い対象をさらに加えることによって，研究内容により包括性・一般性を持たせることを検討する．
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