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Understanding the sediment dynamics in high-relief mountains as a system of multi-spatiotemporal scales

Research Project

Project/Area Number 21KK0015
Research Category

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

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 4:Geography, cultural anthropology, folklore, and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松四 雄騎  京都大学, 防災研究所, 教授 (90596438)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西井 稜子  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 准教授 (00596116)
松岡 憲知  茨城大学, 教育学部, 特任教授 (10209512)
大澤 光  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 (70839703)
今泉 文寿  静岡大学, 農学部, 教授 (80378918)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords大起伏山地 / 土砂移動現象 / モニタリング / 樹木年輪記録 / 露出年代測定
Outline of Research at the Start

本研究では,中緯度温帯から亜寒帯に位置する典型的な大起伏山地であるスイスアルプスおよび日本の中部山岳域を対象に,気候変動の影響下にある土砂移動現象について,多角的視点での実態解明と地域間比較を行う。これにより,最終氷期から現間氷期にかけての土砂動態の変遷を復元するとともに,現在進行しつつある人為的な気候変調に対する応答としての山地斜面からの土砂生産の過程と量の遷移を実証的に明らかにして,両地域における将来の土砂災害予測と減災に資する体系的な地理学的知見を提示する。

Outline of Annual Research Achievements

スイスアルプスと日本の中部山岳を比較対照地域として,斜面におけるマルチ時空間スケールでの土砂動態に関する実証研究を進めた.大規模崩壊地における土砂生産の実態を明らかにするため,南アルプスの大規模崩壊地(七面山崩れ,アレ沢崩壊地)を対象に,現地観測・調査を行った.また静岡県大谷崩,山梨県七面山,スイスTaeschguferにおいてUAVを用いた地形計測を行い,土砂生産の特徴を検討した.大谷崩においては,自動観測LiDARにより流下する土石流の4次元点群データの取得に成功し,短い時間スケールの土砂移動現象を明らかにすることができた.静岡県静岡市,新潟県上越市,スイスValFexの山地斜面において水文観測や現地調査から,地すべりの水文地質環境を研究した.また,地中への水の浸透パターンが異なる降雨と融雪時の地下水圧の変動を高精度に予測できるモデルを開発して,新潟県内の地すべり地での長期観測データを用いてその有効性を明らかにした.長期的な土砂生産履歴の復元については,スイスアルプスと日本アルプスの複数の斜面および大規模崩壊堆積物を対象に宇宙線生成核種を用いた露出年代測定を進め,最終氷期から現間氷期に至るパラグレーシャルな斜面変動を検討した.大起伏山地での周氷河性土砂移動の比較研究として,日本アルプスの季節凍土環境での土砂移動の長期観測結果,スイスアルプスの永久凍土環境での土砂の生産・移動に関する観測の継続と成果のとりまとめ,さらに北極域の永久凍土山地での温暖化に伴う土砂移動様式の変化についても長期観測結果の総括を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

現在の地盤環境の差異を反映した<100 年スケールでの土砂動態の多点総合現地観測,植生(特に樹木年輪)の解析に基づく10年から100 年スケールでの斜面における土砂移動発生履歴の推定,宇宙線生成核種分析による千年から万年スケールでの地形変化過程の復元など,予定していた項目の多くで順調にデータが得られているため.観測や分析によるデータの取得方法に関しても,新規性の高いアプローチが奏功しているといえる.

Strategy for Future Research Activity

次年度も,スイス連邦・ヴァレー州(マッターバレー・ザースバレー)およびグラウビュンデン州(エンガディン),そして日本の中部山岳域(特に南アルプス南部および北アルプス北方延長域)の調査対象流域において,現在の地盤環境の把握,過去から現在に至る地盤現象に関わる実態データの取得を進める.マルチ時間スケールでの土砂動態データに基づく検討を組み合わせることにより,気候変動が山岳流域の地盤環境と土砂動態に与える多階層的な影響をモデル化し,地域の土砂災害ハザードを中・長期的に評価・予測する手法を構築する.

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Geneva(スイス)

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    • Author(s)
      Kellerer-Pirklbauer, A. et al.,
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: 19 Issue: 3 Pages: 034022-034022

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ad25a4

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  • [Journal Article] Depth-averaged mixture model for development processes of debris flows over a steep unsaturated mobile bed2024

    • Author(s)
      Takayama Shoki、Karasawa Reo、Imaizumi Fumitoshi
    • Journal Title

      Landslides

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1173-1187

    • DOI

      10.1007/s10346-023-02202-8

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    • Author(s)
      Oya Shunsuke、Imaizumi Fumitoshi、Takayama Shoki
    • Journal Title

      Earth Surface Dynamics

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 67-86

    • DOI

      10.5194/esurf-12-67-2024

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 北極圏スバルバール諸島における永久凍土地形の動態2024

    • Author(s)
      松岡憲知・渡邊達也・ハンネ クリスチャンセン
    • Journal Title

      地学雑誌

      Volume: -

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  • [Journal Article] Dating Landforms by Terrestrial Cosmogenic Nuclides: A Methodological Review2023

    • Author(s)
      松四雄騎
    • Journal Title

      RADIOISOTOPES

      Volume: 72 Issue: 1 Pages: 11-19

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.72.11

    • ISSN
      0033-8303, 1884-4111
    • Year and Date
      2023-03-15
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  • [Journal Article] How can needle ice transport large stones? Twenty-one years of field observations2023

    • Author(s)
      Matsuoka N.
    • Journal Title

      Earth Surface Processes and Landforms

      Volume: 48 Pages: 3115-3127

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  • [Journal Article] Debris-flow activity in the Japanese Alps is controlled by extreme precipitation and ENSO ? Evidence from multi-centennial tree-ring records2023

    • Author(s)
      Ballesteros-Canovas, J.A., Kariya, Y., Imaizumi, E., Manchado, A.M.T., Nishii, R., Matsuoka, N. and Stoffel, M.
    • Journal Title

      Global and Planetary Change

      Volume: 231 Pages: 104296-104296

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2023.104296

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transient Response and Adjustment Timescales of Channel Width and Angle of Valley‐Side Slopes to Accelerated Incision2023

    • Author(s)
      Takahashi Naoya O.、Shyu J. Bruce H.、Toda Shinji、Matsushi Yuki、Ohta Ryoga J.、Matsuzaki Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Earth Surface

      Volume: 128 Issue: 8 Pages: 1-20

    • DOI

      10.1029/2022jf006967

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    • Author(s)
      Matsushi Y., Matsuzaki H.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      Volume: 540 Pages: 62-66

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  • [Journal Article] 大起伏山地における大規模崩壊地の拡大2023

    • Author(s)
      西井稜子・松岡憲知
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      砂防の観測の現場を訪ねて4-自然との共生のためにー,公益社団法人砂防学会

      Volume: - Pages: 33-41

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  • [Journal Article] Semiempirical modeling of the transient response of pore pressure to rainfall and snowmelt in a dormant landslide2023

    • Author(s)
      Osawa H., Matsushi Y., Matsuura S., and Okamoto T.
    • Journal Title

      Landslides

      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 245-256

    • DOI

      10.1007/s10346-023-02158-9

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A method for background correction in 10Be detection: Evaluation of indirect isobaric interference by 7Be generated at the entrance window of a gas counter2023

    • Author(s)
      Matsushi Yuki、Matsuzaki Hiroyuki
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      Volume: 540 Pages: 62-66

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.03.041

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  • [Journal Article] 積雪斜面における選択的な水の流れに関するレビューと今後の課題2023

    • Author(s)
      大澤光
    • Journal Title

      雪氷

      Volume: 85 Pages: 36-38

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Debris flow disaster in Atami, Japan, in July 20212022

    • Author(s)
      Imaziumi, F., Osanai, N., Jato, S., Koike, M., Kosugi, K., Sakai, Y., Sakaguchi, H., Satofuka, Y., Takayama, S., Tanaka, T., Nishi, Y.
    • Journal Title

      International Journal of Erosion Control Engineering

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.13101/ijece.15.1

    • ISSN
      1882-6547
    • Year and Date
      2022-06-06
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      松岡憲知・渡邊達也・Hanne H. Christiansen
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      大澤光、岡本隆、松浦純生、柴崎達也
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      大澤光、平島寛行、松四雄騎、勝島隆史、岡本隆、松浦純生、竹内由香里、勝山祐太
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      Satgada, C. P., Imaizumi, F., Egusa, T.
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      Imaizumi, F., Yamamoto, R., Ikeda, A.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union
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Published: 2021-10-22   Modified: 2024-12-25  

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