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Long-term transfer behavior of radiocesium through the food chain in forest ecosystems

Research Project

Project/Area Number 19K24392
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 1101:Environmental analyses and evaluation, environmental conservation measure and related fields
Research InstitutionAkita Prefectural University (2021)
Japan Atomic Energy Agency (2019-2020)

Principal Investigator

Tanaka Sota  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (50847217)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords放射性セシウム / 節足動物 / ジョロウグモ / 腐食連鎖 / 生食連鎖 / イナゴ / 安定同位体 / 食物連鎖 / 安定同位体比 / 放射性炭素
Outline of Research at the Start

森林生態系における放射性Csは、その多くが土壌表層に集積され移動性を失う一方で、一部は生物に利用されやすい形態で存在するため、長期的には生物の被食捕食関係である食物連鎖を介して生態系を移動循環すると考えられる。本研究では、昆虫やミミズを指標生物として、放射性Cs、安定同位体(δ13C,δ15N)、及び核実験由来の放射性炭素(14C)の濃度や同位体組成を分析し、各生物の食性を解析するとともに、餌資源の年代を推定する。上記の分析から、生食・腐食連鎖を介した放射性Csの移行経路、移行量、及び移行の時間スケールを明らかにし、食物連鎖を介して移動循環する放射性Csの移行過程と長期的な動態を予測する。

Outline of Final Research Achievements

To clarify the transfer of radioactive Cs through the food chain in forest ecosystems, we determined the concentration of radioactive Cs in arthropods with different feeding habits and investigated transfer pathways using carbon and nitrogen stable isotope analysis. The results indicate that predatory spiders are useful bioindicators of radioactive Cs contamination in forest ecosystems, and suggest that the contribution of transfer through the detritus food chain may be significant in the transfer of radioactive Cs through the food chain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物の必須元素であるカリウムと同族元素である放射性Csの一部は、長期的な時間軸で森林生態系の食物連鎖を介して移行・循環していく。この移行・循環過程を捉えたことは、世界的にみても現在の福島県のフィールドでしか得られないデータであり、本研究は学術的に意義の高いものと考えられる。また、本研究により、捕食性のクモが森林生態系における放射性Csの汚染指標となる可能性が示された。このことは、除染が困難な森林生態系を長期的に循環する放射性Csの動態予測を可能とさせ、森林生態系と密接な関連をもつ中山間地域の農林水産業の復興に貢献することが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Transfer of 137Cs to web-building spiders, Nephila clavata, and its pathways: a preliminary study using stable carbon and nitrogen isotope analyses2021

    • Author(s)
      Tanaka Sota、Kakinuma Hotaru、Adati Taro、Atarashi-Andoh Mariko、Koarashi Jun
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 58 Issue: 4 Pages: 507-514

    • DOI

      10.1080/00223131.2021.1894255

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 福島原発事故後の飛翔性昆虫における放射性セシウム濃度2019

    • Author(s)
      田中草太、柿沼穂垂、足達太郎、高橋知之、高橋千太郎
    • Journal Title

      Proceedings of the 20th Workshop on Environmental Radioactivity

      Volume: 2 Pages: 179-182

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 福島第一原発事故10年後におけるコバネイナゴの放射性セシウム濃度2022

    • Author(s)
      冨田響・佐多駿希・足達太郎・田中草太
    • Organizer
      第23回「環境放射能」研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 表層性ミミズにおける放射性セシウムの体内分布と生物学的半減期2020

    • Author(s)
      田中草太
    • Organizer
      令和元年度野生動植物への放射線影響調査研究報告会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 福島原発事故後のミミズにおける放射性セシウムの動態と放射性炭素同位体分析を応用した環境動態調査の可能性2019

    • Author(s)
      田中草太、安藤麻里子、金城和俊、小嵐淳
    • Organizer
      日本土壌動物学会第42回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] Low-Dose Radiation Effects on Animals and Ecosystems Long-Term Study on the Fukushima Nuclear Accident2020

    • Author(s)
      Sota Tanaka, Taro Adati, Tomoyuki Takahashi, Sentaro Takahashi
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      Springer, Singapore
    • ISBN
      9789811382185
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 食物連鎖で放射性セシウムが移行するイメージ

    • URL

      https://www.asahi.com/articles/photo/AS20220308000347.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2023-01-30  

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