植生景観構造を考慮した東ユーラシア永久凍土変化の広域評価

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26242026
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 飯島 慈裕 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (80392934)
• 研究分担者: 齋藤 仁 関東学院大学, 経済学部, 准教授 (00709628) ; 朴 昊澤 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, ユニットリーダー代理 (10647663) ; 太田 岳史 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20152142) ; 檜山 哲哉 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (30283451) ; 石川 守 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50373452) ; 小谷 亜由美 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (80447242)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 永久凍土 / 森林科学 / 水文 / GIS / 地図化

研究実績の概要

平成29年度は年度計画に従い、4つの研究グループ連携で実施してきた4年間の研究課題をとりまとめた。また、関連する成果について第2回アジア永久凍土学会（札幌で開催）、第5回国際北極環境会議（東京で開催）等国内外で発表や論文公表に行うなど、多くの実績をあげた。
1.　植生－凍土過程とその広域評価（植生－凍土G 、空間分布G連携）：シベリア・モンゴルの研究対象地域での地形区分や植生区分、土壌の熱伝導率等の物理パラメータ等が整理され、植生調査ならびに活動層分布と永久凍土融解地形の測量などの現地調査を行った。ヤクーツク・エレギーでは植生構造の変遷による水・熱・炭素収支と凍土（活動層）変動との関係の解析結果をまとめた。
2.　凍土地域の地表面変化評価（水文－凍土G、空間分布G連携）：また、東シベリアとモンゴルに展開されている凍土地温・土壌水分分布観測網の観測データの地理情報解析を行い、凍土温度変動ならびに地形変動の解析結果をまとめた。また、モンゴルの湧水サンプル分析結果から、モンゴル永久凍土の荒廃状況についてまとめた。
3.　衛星SARデータによる凍土地形変化評価（空間分布G、水文－凍土G連携）：これまで蓄積されたALOS2-PALSARデータと、COSMO-SkyMedのXバンドSARデータから、レナ川中流地域における植生変化、水域変化、地形変化の抽出と地図化を進めた。また、凍土融解によるサーモカルスト（地形沈降）湖の統計的特徴について、9月の現地調査でUAVを用いた写真測量にもとづく地形解析を進めた。
4.　陸面モデルの改良（広域モデルG担当・全グループ連携）：陸面モデル（CHANGE）の凍土温度変動に寄与する吹雪による雪の除去過程や、地表の植生（コケ層）と有機物層の熱・水輸送過程を改良し、その数値実験から地温と活動層厚の環北極スケールでの分布特性評価の向上が図られた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 永久凍土研究所/北方圏生物問題研究所(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: 永久凍土研究所/北方圏生物問題研究所
• [国際共同研究] 水文気象環境研究所/地理・地生態学研究所(モンゴル)
  • 国名: モンゴル
  • 外国機関名: 水文気象環境研究所/地理・地生態学研究所
• [国際共同研究] ライプツィヒ大学/ハンブルク大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ライプツィヒ大学/ハンブルク大学
• [雑誌論文] Hydrological variability and changes in the Arctic circumpolar tundra and its largest pan-Arctic river basins from 2002 to 2016 (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., K. Matsuo, D. Yamazaki, K. Ichii, Y. Iijima, Y. Yanagi, F. Papa, T. Hiyama
  • 雑誌名: Remote Sensing 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3390/rs10030402
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 北極陸域モデル相互比較GTMIP の熱・水収支解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 斉藤和之・森淳子・町屋広和・宮崎真・伊勢武史・末吉哲雄・山崎剛・飯島慈裕・伊川浩樹・市井和仁・伊藤昭彦・大石龍太・太田岳史・堅田元喜・小谷亜由美・佐々井崇博・佐藤篤司・佐藤永・杉本敦子・鈴木力英・田中克典・新田友子・庭野匡思・E. Burke・朴昊澤・山口悟
  • 雑誌名: 雪氷 巻: 80 ページ: 159-174
  • DOI: 10.3390/rs10030402
  • 査読あり
• [雑誌論文] リレーエッセイ 地球を俯瞰する自然地理学：寒冷圏陸域の環境変動研究の経験から見えてきたもの (2018)
  • 著者名/発表者名: 飯島慈裕
  • 雑誌名: 科学 巻: 88 ページ: 342-344
• [雑誌論文] Reconciliation of top-down and bottom-up CO2 fluxes in Siberian larch forest (2017)
  • 著者名/発表者名: Takata, K., P.K. Patra, A. Kotani, J. Mori, D. Belikov, K. Ichii, T. Saeki, T. Ohta4, K. Saito, M. Ueyama, A. Ito, S. Maksyutov, S. Miyazaki1, E.J. Burke, A. Ganshin, Y. Iijima, T. Ise, H. Machiya, T.C. Maximov, Y. Niwa, R. O’ishi, H. Park, T. Sasai, H. Sato, S. Tei, R. Zhuravlev, T. Machida, A. Sugimoto, S. Aoki
  • 雑誌名: Environmental Research Letters 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1088/1748-9326/aa926d
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Permafrost livelihoods: A transdisciplinary review and analysis of thermokarst-based systems of indigenous land use (2017)
  • 著者名/発表者名: Crate, S., M. Ulrich, J. O. Habeck, A. R. Desyatkin, R. V. Desyatkin, A. N. Fedorov, T. Hiyama, Y. Iijima, S. Ksenofontov, C. Meszaros, H. Takakura
  • 雑誌名: Anthropocene 巻: 18 ページ: 89-104
  • DOI: 10.1016/j.ancene.2017.06.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] New data-driven estimation of terrestrial CO2 fluxes in Asia using a standardized database of eddy covariance measurements, remote sensing data, and support vector regression (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichii K, et al. (34 authors), A Kotani (23th), T. Ohta (29th)
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 巻: 122 ページ: 767-795
  • DOI: 10.1002/2016JGR003640
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Warming water in Arctic terrestrial rivers under climate change (2017)
  • 著者名/発表者名: Park H, Yoshikawa Y, Yang D, Oshima K
  • 雑誌名: Journal of Hydrometeorology 巻: 18 ページ: 1983-1995
  • DOI: 10.1175/JHM-D-16-0260.1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 特集 北極 地球温暖化がもたらすもの 寒い大地の大きな変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯島慈裕
  • 雑誌名: 地理 巻: 7 ページ: 34-41
• [学会発表] Multi-scaled permafrost observations over Mongolia (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M., Iijima, Y., Dashtseren, A., Jambaljav, Y., Miyazaki, S.
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] ロシア・シベリアのスパスカヤ・パッドにおける過去の観測状況と今後の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 太田岳史，檜山哲哉，杉本敦子，小谷亜由美，飯島慈裕，鄭 俊介，永井 信
  • 学会等名: JapanFlux10周年記念大会
• [学会発表] Active-layer thickness at permafrost larch forests in eastern Siberia (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotani, A., Nakatsubo, M., Ohta, T., Hiyama, T., Iijima,Y., Maximov, T.C.
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] 東シベリアカラマツ林における永久凍土季節融解深 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小谷亜由美，中坪稔，中井太郎，太田岳史
  • 学会等名: 第129回日本森林学会大会
• [学会発表] The amplified Arctic terrestrial ecohydrological processes under the climate change (2018)
  • 著者名/発表者名: Park, H.
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Thermokarst activating in the recent decades in central Yakutia, Russia (2018)
  • 著者名/発表者名: Iijima, Y., H. Saito, N. Basharin, A.N. Fedorov
  • 学会等名: The fifth International Conference on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Hydrological changes in the Arctic circumpolar tundra and pan-Arctic large river basins from 2002 to 2016 (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., K. Matsuo, D. Yamazaki, K. Ichii, Y. Iijima, T. Hiyama
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Permafrost groundwater age of spring discharges around Khangai Mountains in central Mongolia (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiyama, T., A. Dashtseren, K. Asai, H. Kanamori, M. Ishikawa
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial Modelling of Mongolian permafrost - statistical and stochastic approaches- (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M., Dashtseren A., Jambaljav Y.
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] The Past, Present and Future of Spasskaya Pad in Eastern Siberia, Russia (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohta T, Hiyama T, Sugimoto A, Kotani A, Iijima Y, Tei S, Nagai S
  • 学会等名: The Eighth Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] 東シベリアのカラマツ蒸散と森林蒸発散の時間変動への凍土活動層の温度・水分条件の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中坪稔, 小谷亜由美, 太田岳史, 飯島慈裕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2017年大会
• [学会発表] Response of larch forest CO2 exchange on wetness variability of permafrost active layer in eastern Siberia (2017)
  • 著者名/発表者名: Kotani, A., Ohta, T., Maximov, T.C.
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Climate warming induced changes in the terrestrial Arctic ecohydrological regimes (2017)
  • 著者名/発表者名: Park, H.
  • 学会等名: International workshop Climate Change: driving processes, extreme events, and global linkages
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Changes in Arctic terrestrial evapotranspiration budget under climate change (2017)
  • 著者名/発表者名: Park H., Y. Daqing, Y. Kim
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Inter annual variations in water cycle and frozen ground interaction in Mongolian Forest-Steppe boundary (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima, Y.
  • 学会等名: International Conference on Environmental Science and Technology
  • 国際学会
• [学会発表] Hycentered polygon development during recent decade in central Yakutia, Russia (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima, Y., H. Park, H. Saito, P.Y. Konstantinov, N.B. Basharin, A. N. Fedorov
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of thermokarst developments using UAV and SFM-MVS photogrammetry (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito, H, Y. Iijima, A. N. Fedorov
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 中央ヤクーチャの雪氷・凍土に関わる映像紹介 (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯島慈裕
  • 学会等名: 日本シベリア学会第3回研究大会
• [学会発表] 東シベリアで永久凍土荒廃が引き起こす景観変化：地域社会との認識と行動に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯島慈裕，齋藤仁，藤岡悠一郎，後藤正憲，中田篤，高倉 浩樹
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 招待講演
• [学会発表] Decadal changes in the atmospheric water cycle and the terrestrial water storage in Northern Eurasia (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiyama, T., H. Fujinami and K. Suzuki
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 招待講演
• [学会発表] Estimating permafrost groundwater age of Khangai Mountains in central Mongolia (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiyama, T., M. Ishikawa, A. Dashtseren, K. Asai
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Application of terrestrial ecosystem dynamics model to a larch forest in eastern Siberia (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakai, T., T. Kumagai, T. Hiyama
  • 学会等名: The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Recent changes in the hydrologic cycle of the Lena River basin, eastern Siberia (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiyama, T.
  • 学会等名: 21st International Northern Research Basins Symposium and Workshop, Yakutsk, Russia
  • 国際学会
• [学会発表] 環北極ツンドラと北極大河川流域の水循環変動 - 2002年～2016年 - (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和良・松尾功二・山崎 大・市井和仁・飯島慈裕・檜山哲哉
  • 学会等名: 雪氷研究大会（2017・十日町）
• [学会発表] モンゴル・ハンガイ山脈の湧水：地下水年代からみた脆弱性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 檜山哲哉・金森大成・浅井和由・DASHTSEREN Avirmed・石川 守
  • 学会等名: 2017年度日本水文科学会設立30周年記念学術大会
• [学会発表] Modeling of larch forest dynamics under a changing climate in eastern Siberia (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakai, T., T. Kumagai, Y. Iijima, T. Ohta, A. Kotani, T.C. Maximov, T. Hiyama
  • 学会等名: AGU 2017 Fall Meeting
  • 国際学会
• [図書] Global Warming and Human-Nature Dimension in Northern Eurasia (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiyama, T. and H. Takakura (eds.)
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 978-981-10-4647-6
• [備考] Cryosalon
  • URL: http://cryosalon.jp/