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バイオエアロゾルによる砂漠化の広域評価―新手法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 23KK0014
研究種目

国際共同研究加速基金(海外連携研究)

配分区分基金
審査区分 中区分4:地理学、文化人類学、民俗学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

篠田 雅人  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (30211957)

研究分担者 牧 輝弥  近畿大学, 理工学部, 教授 (70345601)
江 嘉敏  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (00948078)
研究期間 (年度) 2023-09-08 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円)
2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード砂漠化 / バイオエアロゾル / 風食 / モンゴル
研究開始時の研究の概要

世界で唯一遊牧が基幹産業として残っているモンゴル国では、近年の急激な温暖化と乾燥化のなかで、計画経済から市場経済への移行により家畜数が急増、草原の収容力を超え、危機的状況にある。
当地の砂漠化の主要プロセスである風食とダスト・バイオエアロゾル(生物由来微小粒子)発生は表裏一体の現象であり、土地生産性を支える土壌微生物由来のバイオエアロゾルを調べれば、風食量を評価できる。この新しい発想から、本研究は、①風食により舞い上がったバイオエアロゾルの菌叢解析による土地生産性と風食砂漠化の広域的評価手法を開発する、②遊牧生態系-風食モデルを開発し、これを用いて、表層土壌の風食量を再現、将来予測する。

研究実績の概要

本研究は、2023年10月より開始したため、バイオエアロゾルが多量に発生する春における現地での試料採取・調査は、2024年5月に予定している。このため、本格的な調査研究はそれ以降となるが、2023年度には、本研究開始以前に収集した既存データの整理と再解析を行った。具体的な研究実績は以下の3点である。
1土壌断面・植生調査:代表的な植生地域(Bayan Unjuul、Tsogt-Ovooなど)において、これまでに取得した土壌断面・植生調査データを整理した。これをもとに、2024年5月にTsogt-Ovooにおける試料採取地点・方法などについて計画を立てた。
2表層土壌採取:先行研究において、2013年にモンゴルの各植生帯で採取した試料のデータを整理した。それを補完する試料を2024年5月にTsogt-Ovooにおいて採取する計画を立てた。
3土壌菌叢構造解析:2で採取した土壌試料から微生物由来のゲノムDNAを直接抽出し、そのDNAに含まれる分類指標になる遺伝子核酸塩基配列を、超並列シーケンサーを用いて解読したデータについて、バイオインフォマティクス解析(QIIME2)の様々な手法を用いて、菌叢構造を再解析した。
4バイオエアロゾル採取:先行研究において、2014~2019年にTsogt-Ovooにおいて採取した試料のデータを整理した。それを補完する試料を2024年5月にTsogt-Ovooにおいて採取する計画を立てた。
5バイオエアロゾル菌叢構造解析:4で採取した大気粒子試料についても、3と同様に菌叢構造の再解析を行った。ここで、大気中における菌叢の割合に着目し、砂漠化マーカーとなる門の候補を特定した。

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

本研究は、2023年10月より開始したため、バイオエアロゾルが多量に発生する春における現地での試料採取・調査は、2024年5月に予定している。このため、本格的な調査研究はそれ以降となるが、2023年度には、本研究開始以前に収集した既存データの整理や再解析を順調に行った。このように、これまでの研究による問題点の洗い出しが終了しているため、2024年度の本格的な調査に向けて準備は整っている。

今後の研究の推進方策

バイオエアロゾルが多量に発生する春における現地での試料採取・調査は、2024年5月に予定している。これに先立って、今までに取得した既存データの整理や再解析は終了し、問題点の洗い出しが終了しているため、今年度の試料採取・調査は順調に行われ、そのデータを解析することによって、砂漠化マーカーとなる門の発見や特定につながるものと考える。
2024年5月に調査予定しているTsogt-Ovoo点については、牧が複数回の調査経験があり、熟知しているため、現地調査はスムーズに進むものと考えられ、さらに、同行するモンゴル人共同研究者、ポスドク、日本人学生などの協力を得ながら、効率的・集中的に調査を実施する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] モンゴル生命科学大学/モンゴル緊急事態庁(モンゴル)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] イスタンブ ール工科大学(トルコ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bioaerosols in the atmosphere: A comprehensive review on detection methods, concentration and influencing factors2024

    • 著者名/発表者名
      Huang Zhongwei、Yu Xinrong、Liu Qiantao、Maki Teruya、Alam Khan、Wang Yongkai、Xue Fanli、Tang Shihan、Du Pengyue、Dong Qing、Wang Danfeng、Huang Jianping
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 912 ページ: 168818-168818

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.168818

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Aridification alters the diversity of airborne bacteria in drylands of China2023

    • 著者名/発表者名
      Qi Jing、Huang Zhongwei、Xue Fanli、Gao Zhaokui、Maki Teruya、Zhang Zhihao、Liu Keshao、Ji Mukan、Liu Yongqin
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 315 ページ: 120135-120135

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2023.120135

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Association between Asian Dust and adverse health effects in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Onishi Kazunari、Nojima Masanori、Maki Teruya、Kurosaki Yasunori
    • 雑誌名

      ISEE Conference Abstracts

      巻: 2023 号: 1

    • DOI

      10.1289/isee.2023.op-216

    • 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
  • [雑誌論文] Mass-Extinction Conversion Factor (MECF) over the Gobi Desert by a Tethered-balloon-based OPC and a Ceilometer2023

    • 著者名/発表者名
      Kai Kenji、Kawai Kei、Ohara Kazuma、Minamoto Yuki、Jin Yoshitaka、Maki Teruya、Noda Jun、Shiina Tatsuo、Davaanyam Enkhbaatar
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 19 号: 0 ページ: 269-273

    • DOI

      10.2151/sola.2023-035

    • ISSN
      1349-6476
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Dust and Microorganisms: Their Interactions and Health Effects.2023

    • 著者名/発表者名
      Noda, J., Morimoto, K., Mitarai, S., Maki, T.
    • 雑誌名

      Dust and Health

      巻: - ページ: 137-156

    • 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] My JSPS projects 2013-20262024

    • 著者名/発表者名
      篠田雅人
    • 学会等名
      Project Seminar "Environmental, Social and Economic Vulnerability to Climate Change and Adaptation Measures"
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] My JSPS projects 2013-20282023

    • 著者名/発表者名
      篠田雅人
    • 学会等名
      Project Seminar "Environmental, Social and Economic Vulnerability to Climate Change and Adaptation Measures"
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Parameterization of the Effect of Dead Vegetation on Dust Emission (Results)2023

    • 著者名/発表者名
      Kong, K., Kajino, M., Shao, Y., Wu, J., Kurosaki, Y., Shinoda, M., Ishizuka, M., Nandintsetseg, B.
    • 学会等名
      International Dust and Aerosol Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishing a sustainable drylands ecosystem under climate change and human activites in the 21st century2023

    • 著者名/発表者名
      Kong, K., Kurosaki, Y., Rurevjav, G., Ishizuka, M., Shinoda, M., Kono, A., Nandintsetseg, B.
    • 学会等名
      2023 Joint Research Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2023-09-12   更新日: 2024-12-25  

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