酸素同位体比を用いた新しい木材年輪年代法の高度化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26244049
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 考古学
• 研究機関: 総合地球環境学研究所
• 研究代表者: 中塚 武 総合地球環境学研究所, 研究部, 教授 (60242880)
• 研究分担者: 木村 勝彦 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (70292448)
• 研究協力者: 光谷 拓実 ; 佐野 雅規 ; 對馬 あかね ; 許 晨曦 ; 箱崎 真隆 ; 庄健 治朗
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 39,780千円 (直接経費: 30,600千円、間接経費: 9,180千円); 2016年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円); 2015年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円); 2014年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
• キーワード: 年輪年代法 / 酸素同位体比 / 樹木年輪 / セルロース / 日本列島 / 考古遺跡 / 水素同位体比 / 年輪年代 / 木質遺物 / 考古木質遺物 / 季節変動 / 日本 / 木材年輪 / 年輪年代学 / 考古学 / 年代決定

研究成果の概要

年輪に含まれるセルロースの酸素同位体比の変動パターンは、同一気候条件下の広い地域で夏の降水量を反映して、樹種の違いを越えて全ての樹木の間で高い相同性を示す。これを年輪幅に代わる新しい年輪年代決定の指標として利用する酸素同位体比年輪年代法の普及促進のために、（１）日本全国における過去数千年間に亘るセルロース酸素同位体比クロノロジーの時空間的拡張と高精度化、（２）小径木の年代決定を展望したセルロース酸素同位体比の年層内（季節）変動の解析、（３）劣化出土材に対応できる木材薄板からの新しいセルロース抽出方法の開発、（４）改良したクロノロジーと技術による多くの遺跡からの出土材の年輪年代決定を行った。

研究成果

• [国際共同研究] 中国科学院地球環境研究所/中国科学院地質与地球物理研究所/福州師範大学(中国)
• [国際共同研究] マヒドール大学(タイ)
• [雑誌論文] 気候変動が古代日本人に与えたインパクト (2017)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 雑誌名: 科学 巻: 87 ページ: 140-148
• [雑誌論文] 高分解能古気候データを用いた新しい歴史学研究の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 雑誌名: 日本史研究 巻: 646 ページ: 3-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高分解能古気候データから始まる新しい災害史研究の方向性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 雑誌名: 国立歴史民俗博物館研究報告 巻: 203 ページ: 9-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the interdecadal variability of summer precipitation in central Japan using a reconstructed 106-year-long oxygen isotope record from tree-ring cellulose. (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kurita, Takeshi Nakatsuka, Keiko Ohnishi and Takumi Mitsutani
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Atmosphere 巻: 121 号: 20 ページ: 12089-12107
  • DOI: 10.1002/2016jd025463
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential utility of tree ring δ18O series for reconstructing precipitation records from the lower reaches of the Yangtze River, southeast China (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu, C., Ge, J., Nakatsuka, T., Yi, L., Zheng, H., and Sano, M.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 121 号: 8 ページ: 3954-3968
  • DOI: 10.1002/2015jd023610
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inter- and intra-annual tree-ring cellulose oxygen isotope variability in response to precipitation in Southeast China (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu, C., Zheng, H., Nakatsuka, T., Sano, M., Li, Z., and Ge, J.
  • 雑誌名: Trees 巻: - 号: 3 ページ: 785-794
  • DOI: 10.1007/s00468-015-1320-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 八日市地方遺跡から発掘された木材の年輪セルロース酸素同位体比による年代決定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武・佐野雅規・村上由美子・許 晨曦
  • 雑誌名: 八日市地方遺跡発掘調査報告書 巻: ０ ページ: 0-0
• [雑誌論文] Relationship between early summer precipitation in Japan and the El Nino-Southern and Pacific Decadal Oscillations over the past 400 years (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakashita, W., Y. Yokoyama, H. Miyahara, Y.T. Yamaguchi, T. Aze, S.P. Obrochta, T. Nakatsuka
  • 雑誌名: Quaternary International 巻: 397 ページ: 300-306
  • DOI: 10.1016/j.quaint.2015.05.054
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 境塚遺跡出土井戸材の年輪年代 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村勝彦
  • 雑誌名: 境塚遺跡調査報告書（新潟県教育委員会） 巻: 0 ページ: 80-82
• [雑誌論文] Tree-ring cellulose δ¹⁸O variability in pine and oak and its potential to reconstruct precipitation and relative humidity in central Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhen Li, Takeshi Nakatsuka and Masaki Sano
  • 雑誌名: ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 巻: 49 号: 2 ページ: 125-137
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0336
  • NAID: 130005067936
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • 年月日: 2015-04-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 酸素同位体比がもたらす新しい考古学研究の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 雑誌名: 考古学研究 巻: 62 ページ: 17-30
• [雑誌論文] 稲沢市下津宿遺跡出土井戸枠の酸素同位体比年輪年代測定結果について (2015)
  • 著者名/発表者名: 樋上 昇・中塚 武・大石恭平
  • 雑誌名: 愛知県埋蔵文化財センター研究紀要 巻: 16 ページ: 49-68
  • NAID: 40020512191
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] The 225-year precipitation variability inferred from tree-ring records in Shanxi Province, the North China, and its teleconnection with Indian summer monsoon. (2015)
  • 著者名/発表者名: Qiang Li, Yu Liu, Takeshi Nakatsuka, Huiming Song, Danny McCarroll, Yinke Yang, Jun Qi
  • 雑誌名: Global and Planetary Change 巻: 132 ページ: 11-19
  • DOI: 10.1016/j.gloplacha.2015.06.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A multi-proxy reconstruction of spatial and temporal variations in Asian summer temperatures over the last millennium (2015)
  • 著者名/発表者名: Shi, F., Ge, Q., Yang, B., Li, J., Yang, F., Ljungqvist, F., Solomina, O., Nakatsuka, T., Wang, N., Zhao, S., Xu, C., Fang, K., Sano, M., Chu, G., Fan, Z., Gaire, N., and Zafar, M.
  • 雑誌名: Climatic Change 巻: 131 号: 4 ページ: 663-676
  • DOI: 10.1007/s10584-015-1413-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A tree-ring cellulose δ18O-based July-October precipitation reconstruction since AD 1828, northwest Thailand. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chenxi Xu, Nathsuda Pumijumnong, Takeshi Nakatsuka, Masaki Sano, Zhen Li
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 巻: 527 ページ: 433-441
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2015.02.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of sungkai tree-ring d18O proxy for paleoclimate reconstruction in western Java, Indonesia (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Harada, Y. Watanabe, T. Nakatsuka, S.Tazuru-Mizuno, Y. Horikawa, B. Subiyanto, J. Sugiyama, T. Tsuda, T. Tagami
  • 雑誌名: Quaternary International 巻: xxx ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.quaint.2015.03.038
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An optimized method for stable isotope analysis of tree rings by extracting cellulose directly from cross-sectional laths. (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Kagawa, Masaki Sano, Takeshi Nakatsuka, Tsutomu Ikeda, Satoshi Kubo
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 393-394 ページ: 16-25
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2014.11.019
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 酸素同位体比年輪年代法がもたらす新しい考古学研究の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 雑誌名: 考古学研究 巻: 61 ページ: 14-15
• [学会発表] 年輪酸素同位体比にもとづく青森市石江遺跡群の古代～中世の出土材の年輪年代測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 箱﨑真隆・木村勝彦・佐野雅規・對馬あかね・李 貞・木村淳一・小林謙一・中塚 武
  • 学会等名: 日本植生史学会第31回大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2016-11-19
• [学会発表] Oxygen Isotope Dendroarchaeology-Its Background, Principle and Perspectives- (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: 8th World Archaeology Congress
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Climatic periodicity and societal response : Integrating paleoclimate data with historical and archaeological evidences. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: 8th World Archaeological Congress
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] 酸素同位体比年輪年代測定のための劣化した考古材からのセルロース抽出法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武・佐野雅規・李 貞
  • 学会等名: 日本文化財科学会2016年度大会
  • 発表場所: 奈良県奈良市
  • 年月日: 2016-06-04
• [学会発表] Analyses of Societal Adaptation to Climate Changes in the Past: Integrating Paleoclimatology with History and Archaeology in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: International Meeting of AJG (Association of Japanese Geographers) Study Group “History of Climate and Natural Disaster”
  • 発表場所: 東京都（早稲田大学）
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 日本史における気候変動と歴史記録の対比～『日本書紀』の6世紀の記述を焦点として～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 学会等名: 日本書紀研究会1月例会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2016-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] Climate variations in East Asia and Japan during the last two millennia (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: ILTS International Symposium on Low Temperature Science
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 奈良県中西遺跡の弥生時代の洪水砂層に埋没した森林の生態復元と年輪酸素同位体比分析による暦年代推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾本雄道・法井光輝・木村勝彦・石田朗・中塚武・岡田憲一・宮原晋一
  • 学会等名: 日本植生史学会2015年度大会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2015-11-08
• [学会発表] Recent development of proxy-based annually-resolved paleoclimatological datasets during last two millennia in Asia and world (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: The Third Conference of East Asian Environmental History
  • 発表場所: Takamatsu, Kagawa
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 平城京造営期遺構からの出土切株材の年輪酸素同位体比による伐採年代測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武、村上由美子、浦 蓉子、神野 恵、金田明大
  • 学会等名: 日本文化財科学会第32回大会
  • 発表場所: 東京都（東京学芸大学）
  • 年月日: 2015-07-11
• [学会発表] 酸素同位体比年輪年代法の地球科学的応用の可能性と課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 学会等名: 地球惑星連合2015年大会
  • 発表場所: 千葉市美浜区
  • 年月日: 2015-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] 樹木年輪による高分解能古気候復元の現状と新しい歴史学研究の可能性―古気候復元を巡る世界と日本の研究史を踏まえて―. (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 学会等名: 日本史研究会4月例会
  • 発表場所: 京都市左京区
  • 年月日: 2015-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] 酸素同位体比年輪年代法がもたらす新しい考古学研究の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 学会等名: 考古学研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-04-18 – 2015-04-19
  • 招待講演
• [学会発表] 酸素同位体比年輪年代法がもたらす新しい考古学研究の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中塚 武
  • 学会等名: 考古学研究会第61回総会研究集会
  • 発表場所: 岡山県岡山市
  • 年月日: 2015-04-18
  • 招待講演
• [学会発表] Hydroclimate variability in southwestern Japan over the last 1500 years reconstructed from oxygen isotope ratios in tree rings (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Sano, Koh Yasue, Katsuhiko Kimura, and Takeshi Nakatsuka
  • 学会等名: European Geosciences Union
  • 発表場所: Vienna
  • 年月日: 2015-04-12 – 2015-04-17
• [学会発表] BC2300 年に達する年輪酸素同位体比物差しの構築と三瓶スギ埋没林の暦年代決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村勝彦・中塚武・小林謙一・角田徳幸
  • 学会等名: 日本植生史学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-24
• [備考] 気候適応史プロジェクト
  • URL: http://www.chikyu.ac.jp/nenrin/
• [備考] 高分解能古気候学と歴史・考古学の連携による気候変動に強い社会システムの探索
  • URL: http://www.chikyu.ac.jp/rihn/project/H-05.html
• [備考] 総合地球環境学研究所プロジェクト紹介ページ
  • URL: http://www.chikyu.ac.jp/rihn/project/H-05.html
• [備考] 気候適応史プロジェクトホームページ
  • URL: http://www.chikyu.ac.jp/nenrin/