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過去50万年の琵琶湖・海洋花粉分析からみる温暖期の森の脆弱性と日本海効果の評価

研究課題

研究課題/領域番号 23K03520
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17030:地球人間圏科学関連
研究機関滋賀県立琵琶湖博物館

研究代表者

林 竜馬  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 専門学芸員 (60636067)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード環境変動 / 古生態 / 森林動態 / 花粉分析 / 日本海変動 / 景観復元モデル / 因果推論 / 琵琶湖 / 日本海
研究開始時の研究の概要

温暖化によって日本のブナ林や亜高山帯林の衰退が危惧されている。しかし、将来の温暖化地球のアナロジーと考えられる、過去の温暖期(間氷期)においては、海水準の変化で暖流の流入が激しく変動する日本海の効果によって、降水や降雪の気候条件が変化し、温暖化に対する森の脆弱性に影響することが示唆される。本研究課題では、過去50万年間における温暖期の森の脆弱性と日本海効果について評価を行う。

研究実績の概要

温暖化によって日本のブナ林や亜高山帯林の衰退が危惧されているが、将来の温暖化地球のアナロジーと考えられる過去の温暖期(間氷期)においては、時期によって日本の森の温暖化応答が異なっていたことが明らかになった。特に、海水準の変化で暖流の流入が激しく変動する日本海の効果によって、降水や降雪の気候条件が変化し、温暖化に対する森の脆弱性に影響することが示唆されている。
本研究課題では、過去50万年間における温暖期の森の脆弱性と日本海効果について評価を行うため、「1-1 琵琶湖高島沖コアの陸域花粉分析」を行い、森の分布と植生割合の変化を定量化するための「1-2 景観復元モデルを適用」する。さらに、森と日本海のリンケージを解明するため、「2-1 日本海鳥取沖コアの海洋花粉分析」を高時間分解能で実施し、森と日本海環境の変化の「2-2 因果関係を解析」する。
2023年度には、(1-1)琵琶湖高島沖コアの花粉分析処理作業を進めた。また、陸上花粉分析データを基にした、(1-2)景観復元モデルの適用と検証を行うための基礎データとして、亜寒帯植生の花粉生産量推定調査と北海道の遺跡における花粉分析データの収集を実施した。さらに、(2-1)日本海鳥取沖コアの花粉分析処理作業についてもあわせて実施し、日本海の暖流による花粉堆積過程の影響の把握を目指して五島列島周辺海域における表層堆積物の採取も行った。今後は、琵琶湖コアと日本海コアの花粉分析を推進していくとともに、景観復元モデルの適用に向けた基礎研究と、日本海効果による花粉堆積過程の変化や森の脆弱性に及ぼす影響についての研究を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度には、(1-1)琵琶湖博物館に保管されている琵琶湖高島沖コアについて、未だに研究されていない15万年前以前を対象にした花粉分析処理を進め、15~40万年間について約2000年間隔で連続的に分析を行うための作業を実施した。2024年以降にも処理作業を継続して進め、順次連続的な分析と温暖期における高時間分解能での分析を進めていく予定である。
また、2000年代になって、花粉飛散堆積モデルを基にして花粉化石の組成から過去の植生割合を定量的に復元するための「景観復元モデル」が開発され(Sugita 2007a, b)、世界的にこのモデルを活用した応用研究が進められている。本研究では、陸上花粉分析データを用いて過去の森の植生割合とその変遷を定量的に把握するため、琵琶湖高島沖コアの花粉分析データについて景観復元モデルの応用を目指している。2023年度には、陸上花粉分析データを基にした、景観復元モデルの適用を行うための基礎データとして、北海道雌阿寒岳周辺における亜寒帯植生の花粉生産量推定調査を実施した。さらに、亜寒帯地域における景観復元モデルの検証を行うためのデータとして、北海道の遺跡における花粉分析データ収集を目的とした文献調査を実施した。
海洋花粉分析については、琵琶湖高島沖コアの処理とあわせて、日本海鳥取沖コアの花粉分析処理作業についても実施した。日本海鳥取沖コアの分析については、過去5回の温暖期における分析を約500年間隔で実施し、温暖期の植生変化を高い時間分解能で解明することを目指している。加えて、日本海の暖流による花粉堆積過程の影響を把握するため、産業総合研究所の海洋地質調査に参加し、五島列島周辺海域における表層堆積物の採取も行った。本表層堆積物試料については、今後分析を実施していくことにより、日本海コアの花粉分析結果の解釈に応用していく予定である。

今後の研究の推進方策

2024年度には、(1-1)琵琶湖博物館に保管されている琵琶湖高島沖コアについて、未だに研究されていない15万年前以前を対象にした花粉分析処理を引き続き進めていくことで、15~43万年間について約10000年間隔で連続的に分析を行う。また、(2-1)日本海鳥取沖コアの花粉分析処理作業についてもあわせて継続し、完新世の温暖期における約500-1000年間隔での温暖期の植生変化を高い時間分解能で解明する計画である。さらに、陸上花粉分析データを基にした(1-2)景観復元モデルの応用を目指して、Hayashi et al. (2022)による各植物分類群の花粉生産量に亜寒帯性樹種を加えた新たなデータセットを構築し、琵琶湖堆積物と北海道の遺跡における花粉分析データを用いた景観復元モデルの適用を検討していく。また、日本海における海洋花粉分析データの飛散堆積過程を理解することを目指し、日本海の暖流による花粉堆積過程の影響を把握するため五島列島周辺海域における表層堆積物の花粉分析についても進めていく予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 その他

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

  • [雑誌論文] 滋賀県の遺跡花粉データベースからみる地域・局所スケールの植生変遷史2024

    • 著者名/発表者名
      林 竜馬
    • 雑誌名

      第四紀研究

      巻: 63 号: 1 ページ: 3-17

    • DOI

      10.4116/jaqua.62.2211

    • ISSN
      0418-2642, 1881-8129
    • 年月日
      2024-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アカエゾマツ林の花粉生産量:定量的植生復元の基礎資料として2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木尚子・斎藤俊彦・高原 光・林 竜馬・中村琢磨・竹谷尚樹・ 野坂麻子・杉田真哉
    • 学会等名
      日本花粉学会第 64 回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] Ryoma HayashiのHP

    • URL

      https://sites.google.com/view/ryomahayashi/home

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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