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2013 Fiscal Year Research-status Report

年輪セルロースに津波の記録は刻まれるのか?

Research Project

Project/Area Number 25660129
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionForestry and Forest Products Research Institute

Principal Investigator

久保田 多余子  独立行政法人森林総合研究所, 東北支所, 主任研究員 (70353670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 香川 聡  独立行政法人森林総合研究所, 木材特性研究領域, 主任研究員 (40353635)
児玉 直美  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 任期付研究員 (60594611)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords東日本大震災 / 津波 / クロマツ / 年輪 / セルロース / 炭素安定同位体
Research Abstract

2011 年3 月11 日の東日本大震災により、津波の被害を受けたクロマツの中には、震災直後健全に見えても2011 年夏以降、針葉の赤色化や枯死(赤枯れ)が生じた。赤枯れの原因は塩害による根からの吸水阻害(水ストレス)のためと考えられている。しかし、塩分濃度等の調査のみでは樹木が実際に塩害によって水ストレスを受けていたのかわからない。一方、乾燥ストレスを受けると植物は気孔を閉じ、気孔内のCO2 濃度が下がる。このため13C がより多く有機物固定に利用され、光合成産物の13C/12Cが高くなり、年輪セルロースの13C/12C も高くなる。これを応用し、津波被害を受けたクロマツにおいて、季節毎に年輪のセルロースの炭素安定同位体比(δ13C)を調べ、津波に伴う塩害によって樹木が受ける水ストレスを定量的に評価する方法を開発して、塩害によってマツが枯死に至る過程を明らかにすることを目的とする。
本年度は津波被害を受けたクロマツの生存と枯死が地形によって明白に分かれた青森県三沢市、甚大な津波被害を被った宮城県山元町および宮城県石巻市において年輪コアのサンプリングを行った。三沢市における試料のほぼすべてと山元町の1試料のδ13Cを分析した。この結果、震災以前は早材でδ13Cが低く、晩材にかけて単調に増加するというサイクルを繰り返すが、2011年以降の年輪ではそれ以前よりも年間を通してδ13Cが高く、早材中盤で最高値をとり、晩材で減少した。このことから、津波による塩害によって枯死したクロマツは浸透圧に逆らっての吸水ができず、水ストレスが高まり、年輪のδ13Cの上昇後に枯死したと推測された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画時に予定していたサンプリング場所である三沢市のクロマツ林以外にも、石巻市と山元町でのサンプリングを行い、試料のサンプリングを終了した。分析については、分析までの前処理に多数の工程があり、長時間を要するため、予備的に分析した山元町の1試料を除き、計画どおり三沢市で採取した試料のみ分析を進めている。津波被害によるストレスを受けたクロマツは年輪幅が非常に狭くなっているため、セルロースを抽出した後に年輪を季節ごとに切り分けることが難しく、これらを除き、おおむね計画通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

サンプリングした試料全部の分析を終え、年輪のセルロースにおける炭素同位体比と土壌塩分濃度のデータと照合して、津波に伴う塩害によって樹木が受けた水ストレスを定量的に評価する方法を開発して、塩害によってマツが枯死に至る過程を明らかにする。津波被害に強いマツ林造成のために役立てられるように成果の公表に努める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

物品については今年度の分析にかかる試薬等に予備が見つかり購入する必要がなくなった。旅費については分担者がサンプリングや学会に参加できるように分担者の旅費を多めに計上したが、予定ほど必要としなかった。また、分析を行う際に分析補助を雇用する計画であり、分析補助に謝金を計上したが、分析技術をもち、数ヶ月間補助してくれるような補助者が見つからず、雇用できなかったため使用機会がなかった。
今年度は分析にかかる試薬等の購入の必要が生じており、物品購入を計画通りに進める。旅費は昨年度の成果を学会等で公表するためや、分担者との打ち合わせのために使用する。今年度は分析補助者の雇用予定があり、予定通り雇用する。

Research Products

(1 results)

All 2014

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] 津波被害クロマツにおける年輪セルロースの炭素・酸素安定同位体比2014

    • Author(s)
      久保田多余子、香川聡、児玉直美
    • Organizer
      日本森林学会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティー(埼玉県さいたま市)
    • Year and Date
      20140328-20140329

URL: 

Published: 2015-05-28  

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