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International research on permafrost thawing and its impact on terrestrial environments since the last glacial periods using lacustrine sediments records

Research Project

Project/Area Number 19KK0264
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Katsuta Nagayoshi  岐阜大学, 教育学部, 教授 (70377985)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志知 幸治  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10353715)
中川 麻悠子  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (20647664)
長谷川 精  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (80551605)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords永久凍土 / 環境復元 / モンゴル高原 / 湖沼 / 古環境変動解析 / 湖沼堆積物 / 最終氷期 / 植生 / 微生物相 / 硫黄 / モンゴル / 完新世 / モンゴル北西部 / 水環境
Outline of Research at the Start

近年の地球温暖化は、中緯度~高緯度域の永久凍土融解とそれに伴う温室効果ガスの大気への拡散による正のフィードバックによって、更なる温暖化の加速を招くと共に、陸域環境(水、土壌)や生態系(植生、微生物)の改変を引き起こすことが指摘されているが、その実態は不明な点が多い。本国際共同研究では、モンゴル北西部と南西部の湖沼堆積物コアの分析を通じて、そこに記録されている最終氷期から完新世に至るシベリア永久凍土の動態や陸域環境の変動の歴史を復元し、永久凍土変動に伴う湖の水質・微生物と集水域の植生・土壌への影響を評価することを目的とする。これにより、現行の温暖化に対する将来予測に貢献することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study analyzed the paleoenvironmental changes in the Mongolian Plateau from the last glacial to Holocene periods using lacustrine sediment cores. Comparisons of the reconstructed sediment records and meteorological instrument records since 1940CE indicate that the lacustrine sediment δ34S may become an indicator of permafrost melting and atmospheric depositions. From paleoenvironmental analyses of southwest Mongolian lake sediments, the positive anomaly of δ34S values were found in the last glacial (44 and 24-22 ka) and Holocene (9.5 and 1 ka) periods, suggesting the permafrost melting events. In addition, Pseudomonas, known as a dominant species of permafrost soil, account for 80-100% in the last glacial sections. Meanwhile, the increases in Picea and Pinus genus in the mid-Holocene was found by analyses of the northeast Mongolian lacustrine sediments, which suggests that permafrost melting occurred in this period.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回の国際共同研究によって、モンゴル高原永久凍土地帯の湖沼堆積物δ34Sが永久凍土指標となり得る可能性が示された。モンゴル高原はシベリア永久凍土南端に位置し、その陸域環境は永久凍土によって強く支配されている。このため、永久凍土の融解が進行すると、水質汚濁や塩分化が進み、人々の生活に多大な影響が生じる可能性が危惧される。今回得られた成果は、過去に生じた全球的な温暖化に伴い、モンゴル高原の永久凍土融解が進行した可能性を示唆すること、更には現行の温暖化に対する永久凍土融解を示すものであり、今後の将来予測と対策に資するものと考えられる。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] モンゴル高原東部ブイル湖の湖底堆積物を用いた過去100年間の環境変動解析2024

    • Author(s)
      板山由依・益木悠馬・南 雅代・落合伸也・丹羽正和・由水千景・陀安一郎・Davaasuren Davaadorj・勝田長貴
    • Journal Title

      名古屋大学年代測定研究

      Volume: 8 Pages: 8-13

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    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rhythmic iron‐oxide bands of Navajo Sandstone concretions and Kimberley banded claystone: Formation process and buffering reaction rate by diagenetic alteration2023

    • Author(s)
      Katsuta Nagayoshi、Sirono Sin‐iti、Umemura Ayako、Kawahara Hirokazu、Masuki Yuma、Yoshimizu Chikage、Tayasu Ichiro、Murakami Takuma、Yoshida Hidekazu
    • Journal Title

      Sedimentology

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 241-262

    • DOI

      10.1111/sed.13135

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical characteristics of wintertime aerosol and cloud over the Sea of Japan based on aircraft and ground measurements2023

    • Author(s)
      Kagawa Masako、Katsuta Nagayoshi、Nagao Ippei、Aryal Deepak、Ishizaka Yutaka
    • Journal Title

      Atmospheric Pollution Research

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 101650-101650

    • DOI

      10.1016/j.apr.2023.101650

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selenite and selenate in clouds at a high-altitude mountain location in central Japan2022

    • Author(s)
      Kagawa Masako、Katsuta Nagayoshi、Ishizaka Yutaka
    • Journal Title

      Atmospheric Research

      Volume: 276 Pages: 106253-106253

    • DOI

      10.1016/j.atmosres.2022.106253

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of Lake Sediment from Southwestern Mongolia and Comparison with Meteorological Data2021

    • Author(s)
      Udaanjargal Uyangaa、Hasebe Noriko、Davaasuren Davaadorj、Fukushi Keisuke、Tanaka Yukiya、Gankhurel Baasansuren、Katsuta Nagayoshi、Ochiai Shinya、Miyata Yoshiki、Gerelmaa Tuvshin
    • Journal Title

      Geosciences

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 7-7

    • DOI

      10.3390/geosciences12010007

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Numerical simulation of iron oxide concretions on Earth and Mars through calcite dissolution2021

    • Author(s)
      Sirono Sin-iti、Shibata Takuma、Katsuta Nagayoshi、Yoshida Hidekazu
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 295 Pages: 194-206

    • DOI

      10.1016/j.gca.2020.12.017

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] モンゴル北部ウランブルガス湖湖底堆積物による約3200年間の植生変化2021

    • Author(s)
      藤木利之・那須浩郎・勝田長貴
    • Journal Title

      科学研究補助金新学術領域研究「パレオアジア文化史」, 計画研究A03 令和2年度研究報告書

      Volume: 令和2年度 Pages: 5-12

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  • [Journal Article] モンゴル南西部・オログ湖湖底堆積物の最終氷期における硫黄安定同位体組成変動2021

    • Author(s)
      勝田長貴・世一実紅・内藤さゆり・香川雅子
    • Journal Title

      科学研究補助金新学術領域研究「パレオアジア文化史」, 計画研究A03 令和2年度研究報告書

      Volume: 令和2年度 Pages: 27-31

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  • [Journal Article] モンゴル北部サンギンダライ湖の湖底堆積物から復元される最終氷期以降の植生変遷~周辺地域の植生変遷との比較2021

    • Author(s)
      長谷川精・今岡良介・志知幸治・N.イチノロフ・勝田長貴・出穂雅実
    • Journal Title

      科学研究補助金新学術領域研究「パレオアジア文化史」, 計画研究A03 令和2年度研究報告書

      Volume: 令和2年度 Pages: 19-26

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  • [Journal Article] Sedimentary rhythm of Mn-carbonate laminae induced by East Asian summer monsoon variability and human activity in Lake Ohnuma, southwest Hokkaido, northern Japan2020

    • Author(s)
      Katsuta Nagayoshi、Naito Sayuri、Ikeda Hisashi、Tanaka Kuniaki、Murakami Takuma、Ochiai Shinya、Miyata Yoshiki、Shimizu Mayuko、Hayano Asuka、Fukui Konami、Hasegawa Hitoshi、Nagao Seiya、Nakagawa Mayuko、Nagashima Kana、Niwa Masakazu、Murayama Masafumi、Kagawa Masako、Kawakami Shin-ichi
    • Journal Title

      Quaternary Science Reviews

      Volume: 248 Pages: 106576-106576

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2020.106576

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 最終退氷期におけるシベリア永久凍土の大規模融解と人類への影響2020

    • Author(s)
      勝田長貴
    • Journal Title

      科学研究補助金新学術領域研究「パレオアジア文化史」, 計画研究A03 平成31年度研究報告書

      Volume: 平成31年度 Pages: 7-12

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      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Siberian Permafrost Thawing Accelerated at the B?lling/Aller?d and Preboreal Warm Periods During the Last Deglaciation2019

    • Author(s)
      Katsuta Nagayoshi、Matsumoto Genki I.、Hase Yoshitaka、Tayasu Ichiro、Haraguchi Takashi F.、Tani Eriko、Shichi Koji、Murakami Takuma、Naito Sayuri、Nakagawa Mayuko、Hasegawa Hitoshi、Kawakami Shin‐ichi
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 46 Issue: 23 Pages: 13961-13971

    • DOI

      10.1029/2019gl084726

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 湖沼堆積物を用いたバイカル湖南部における過去15万年間の古環境変動解析2023

    • Author(s)
      板山由依・早野明日香・亀谷侑史・安田志桜里・村上拓馬・落合伸也・丹羽正和・勝田長貴
    • Organizer
      JpGU2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道南西大沼とモンゴル北部サンギンダライ湖の湖成年縞の形成メカニズムの考察2023

    • Author(s)
      大野いろは・長谷川 精・朝日博史・勝田長貴・村山雅史・ニーデン イチノロフ
    • Organizer
      JpGU2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] モンゴル東部の湖底堆積物を用いた過去100年間の環境変動解析2023

    • Author(s)
      板山由依・益木悠馬・落合伸也・南 雅代・丹羽正和・Davaasuren Davaadorj・由水千景・陀安一郎・勝田長貴
    • Organizer
      第13回同位体環境学シンポジウム
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Millennial-scale latitudinal shifts of southern westerly winds during the last glacial2022

    • Author(s)
      長谷川 精・長島佳菜・粕谷拓人・勝田長貴・村山雅史・原田尚美
    • Organizer
      JpGU2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 花粉組成変化に基づく過去4万年間のモンゴル~シベリア南部の時空間的植生変遷の復元2022

    • Author(s)
      今岡良介・志知幸治・長谷川 精・Niiden Ichinorov・勝田長貴・Davaasuren Davaadorji・村山雅史・岩井雅夫・出穂雅実
    • Organizer
      JpGU2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 湖沼堆積物の安定同位体組成を用いたモンゴル高原南部の環境変動2022

    • Author(s)
      勝田長貴・落合伸也・中川麻悠子・香川雅子・由水千景・陀安一郎
    • Organizer
      JpGU2022
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  • [Presentation] 安定同位体分析による姉川せき止湖堆積物のヒ素の起源推定2022

    • Author(s)
      益木悠馬・勝田長貴・丹羽正和・内藤さゆり・由水千景・陀安一郎
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      JpGU2022
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  • [Presentation] 南半球偏西風の過去1000年に渡る経路変動2022

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      長島佳菜・長谷川 精・勝田長貴・落合伸也・Lamy Frank・Arz Helge・粕谷拓人・村山雅史・原田尚美
    • Organizer
      JpGU2022
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  • [Presentation] 岐阜市近郊における雨水およびエアロゾル中の硫酸イオンの季節変動-前処理による同位体比への影響2022

    • Author(s)
      香川雅子・勝田長貴・内藤さゆり・益木悠馬・千葉仁・服部祥平・陀安一郎・由水千景
    • Organizer
      第12回同位体環境学シンポジウム
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 堆積物のPb-210とCs-137年代測定に基づく古気候代替指標の確立2022

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      勝田長貴・落合伸也・長谷部徳子・長尾誠也
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      金沢大学環日本海域研究センター 2021年dの共同研究成果報告会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Reconstruction of variations in South Pacific westerly jet path during the last glacial and calibration for the water content influence of ITRAX intensity2021

    • Author(s)
      長谷川精・長屋芙結・長島佳菜・勝田長貴・村上雅史・原田尚美
    • Organizer
      JpGU2021
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    • Invited
  • [Presentation] モンゴル北部の湖底堆積物から復元する最終氷期以降の植生変遷2021

    • Author(s)
      今岡良介・志知幸治・長谷川精・Niiden Ichinnorov・勝田長貴・Davaasuren Davaadorj・村山雅史・岩井雅夫・出穂雅実
    • Organizer
      JpGU2021
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  • [Presentation] モンゴル湖底堆積物の安定硫黄同位体組成変動とその古環境学的意味2021

    • Author(s)
      世一実紅・勝田長貴・落合伸也・内藤さゆり・香川雅子・益木悠馬・陀安一郎
    • Organizer
      JpGU2021
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  • [Presentation] モンゴルオルゴイ湖堆積物のOSL, IRSLおよび放射性炭素年代測定とハンガイ山脈における氷河後退への示唆2021

    • Author(s)
      五十嵐雄大・Uddanjargal Uyangaa・國分(齋藤)陽子・藤田奈津子・長谷川精・Niiden Ichinnorov・勝田長貴・Davvasuren Davaadorji・長谷部徳子
    • Organizer
      JpGU2021
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  • [Presentation] モンゴル湖沼堆積物の安定同位体比による過去250年間の環境変動解析2021

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      勝田長貴・落合伸也・中川麻悠子・香川雅子・由水千景・陀安一郎
    • Organizer
      第11回同位体環境学シンポジウム
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  • [Presentation] モンゴル・永久凍土地帯の湖沼堆積物の硫黄による古環境復元の高精度化に向けて2020

    • Author(s)
      勝田長貴
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      新学術領域研究(研究領域提案型)「パレオアジア文化史学」第10回研究大会
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  • [Presentation] Quantitative micro-XRF scanning spectroscopy of freashwater lake sedimentary sequences based on the X-ray absoption and emission theories2020

    • Author(s)
      Nagayoshi Katsuta
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Numerical simulation of iron oxide conrection formation on Earth and Mars2020

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      城野信一・柴田拓真・吉田英一・勝田長貴
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preliminary results of 10.5 m core record from lake Olgoy, Velley of the Lake in Mongolia2020

    • Author(s)
      Udaanjargal Uyangaa・Noriko Hasebe・Davaadorji Davaasuren・Yudai Igarashi・Keisuke Fukushi・Hitoshi Hasegawa・Baasansuren Gankhurel・Nagayoshi Katsuta・Shuuhaaz Ganbai・Ichinnorov Niiden
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
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      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Paleovegetation and paleoenvironmetanl changes in the norther Mongolia since MIS 3 (preliminary results)2020

    • Author(s)
      今岡良介・志知幸治・長谷川精・Ichinnorov Niiden・勝田長貴・Davaadorji Davaasuren・村山雅史・笹岡美穂・岩井雅夫
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconstrutoin of variations in South Pacific westerly jet path during the last glacial2020

    • Author(s)
      長谷川精・長屋芙結・長島佳菜・勝田長貴・村上雅史・原田直美
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2020
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      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 湖沼堆積物を用いた最終氷期におけるモンゴル北西部の環境変動復元2019

    • Author(s)
      勝田長貴
    • Organizer
      新学術領域研究(研究領域提案型)「パレオアジア文化史学」第8回研究大会
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  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000014318

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  • [Remarks] 勝田 長貴

    • URL

      https://researchmap.jp/7000014318

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Published: 2019-10-10   Modified: 2025-01-30  

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