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鍾乳洞における照明植生を軽減する光環境に関する実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K01132
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分03060:文化財科学関連
研究機関独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所

研究代表者

朽津 信明  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (50234456)

研究分担者 佐藤 嘉則  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (50466645)
西山 賢一  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (60363131)
犬塚 将英  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (00392548)
西澤 智康  茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111)
片山 葉子  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 客員研究員 (90165415)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード年間積算照度 / 藻類 / LED / 波長制御 / 閉洞期間 / 植生軽減 / 照度 / 単色LED / 洞窟 / 光源 / 積算照度
研究開始時の研究の概要

まず、臼杵市の風連鍾乳洞における照明植生の現状解析と同定を行う。同定された緑色生物を用いて室内実験を行うことにより、波長特性や積算照度などの観点からその生物が繁茂しにくい照明条件を解析する。有効と判断された条件を現地において実現し、実際の鍾乳洞で緑色生物軽減に有効かどうかを検証する。最後に見学者の視点で見学に支障がないかどうかの検証を経て、最終的に照明植生を制御しながら鍾乳洞を公開するのに有効な照明条件を提示する。

研究成果の概要

各地の鍾乳洞における照明植生の繁茂状況について調査し、水分供給が十分な場合には、年間積算照度5.44E+4lxh以上の地点で繁茂が顕著となり、3.87E+4lxh以下の地点で顕著でない傾向を明らかにした。ただし、年間積算照度3.87E+4lxh未満でも照明植生が認められた箇所もあったため、年間積算照度だけで照明植生をコントロールできるとは言えない。一方、光合成で使用されにくい光なら目安の照度以上でも照明植生を軽減できることが確認されたため、光合成に使用される成分を軽減しながら肉眼では白色に見えるようなLED光源を開発したが、その照明植生軽減効果は限定的であり、さらなる検証が必要な状況である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

照明植生の繁茂が鍾乳洞鑑賞の妨げとなっていることは新聞紙上でも取り上げられており、社会的関心を生んでいる。本研究によって、数多くの事例に基づいて照明植生繁茂の目安となる年間積算照度の値を具体的に示せたことは、特定の条件にある鍾乳洞という話ではなく、また鍾乳洞ばかりでなく古墳なども含めた様々な環境にある対象において、良好な見学環境を与えていく目安を示せたことになる。また、その制御に関して、単に積算照度を下げるという方向性だけでなく、照明を工夫することで、見学に違和感を与えず、通常の白色照明に比べれば照明植生の繁茂を促しにくいという照明を製作できる可能性を示せたことは学術的にも意義がある。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 照明植生バイオマスの定量的評価2023

    • 著者名/発表者名
      朽津信明
    • 雑誌名

      号外地球

      巻: 74 ページ: 125-132

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 天草市・アンモナイト館における緑色生物の制御2021

    • 著者名/発表者名
      朽津信明・森井順之・栁沼由可子・廣瀬浩司
    • 雑誌名

      保存科学

      巻: 60 ページ: 85-97

    • NAID

      40022591737

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 常陸太田市・直牒洞の光環境と緑色生物2021

    • 著者名/発表者名
      朽津信明、犬塚将英
    • 学会等名
      文化財保存修復学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 天草市アンモナイト館における照明調整による緑色生物の軽減2021

    • 著者名/発表者名
      朽津信明、森井順之、栁沼由可子、廣瀬浩司
    • 学会等名
      文化財保存修復学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 風連鍾乳洞内に生育する照明植生の微生物叢解析2020

    • 著者名/発表者名
      黒坂愛美, 佐藤嘉則, 片山葉子, 朽津信明, 西澤智康
    • 学会等名
      第14回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 鍾乳洞における照明植生を軽減する光環境に関する実験的研究 研究成果報告書2023

    • 著者名/発表者名
      朽津信明
    • 総ページ数
      87
    • 出版者
      東京文化財研究所
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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