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森林生態系における食物連鎖を介した放射性セシウムの長期的移行挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K24392
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1101:環境解析評価、環境保全対策およびその関連分野
研究機関秋田県立大学 (2021)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2019-2020)

研究代表者

田中 草太  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (50847217)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード放射性セシウム / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

本研究では、森林生態系における放射性Csの食物連鎖を介した移行を明らかにするため、食性の異なる節足動物を指標として、放射性Cs濃度を明らかにするとともに、炭素・窒素安定同位体分析を用いて移行経路を調査した。その結果、捕食性のクモが森林生態系における放射性Cs汚染の生物指標として有用であることが示され、食物連鎖を介した放射性Csの移行において、腐食連鎖を介した移行の寄与が大きくなる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 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) 備考 (1件)

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

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Sota、Kakinuma Hotaru、Adati Taro、Atarashi-Andoh Mariko、Koarashi Jun
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 58 号: 4 ページ: 507-514

    • DOI

      10.1080/00223131.2021.1894255

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      田中草太、柿沼穂垂、足達太郎、高橋知之、高橋千太郎
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Workshop on Environmental Radioactivity

      巻: 2 ページ: 179-182

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      冨田響・佐多駿希・足達太郎・田中草太
    • 学会等名
      第23回「環境放射能」研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中草太
    • 学会等名
      令和元年度野生動植物への放射線影響調査研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中草太、安藤麻里子、金城和俊、小嵐淳
    • 学会等名
      日本土壌動物学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Low-Dose Radiation Effects on Animals and Ecosystems Long-Term Study on the Fukushima Nuclear Accident2020

    • 著者名/発表者名
      Sota Tanaka, Taro Adati, Tomoyuki Takahashi, Sentaro Takahashi
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      Springer, Singapore
    • ISBN
      9789811382185
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2023-01-30  

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