東シベリア・レナ河における加湿状態が森林の蒸発散・光合成に与える影響

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26252021
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 太田 岳史 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20152142)
• 研究分担者: 檜山 哲哉 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (30283451) ; 小林 剛 香川大学, 農学部, 准教授 (70346633) ; 飯島 慈裕 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (80392934) ; 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: 環境変動 / 北方林 / 過湿状態 / カラマツ林 / 永久凍土

研究実績の概要

本年度は最終年度であるため，４つの研究グルーブと同時に１つ上あるいは下のグループとの解析を行った．
森林生理学的反応グループでは，マイクロスケールのグラニエ型センサによる導管流計測を行い，立ち上がりまでに時間遅れが発生すること示された．しかし，日単位の解析にはこのままのセンサの使用でも良いことが立証された．森林生理学的反応グループでは，これまでの結果も含めた解析を行った．その結果，植生や土壌に大きな相違が顕著である土壌では活動層厚の違いか明確となる傾向があった．そして，それがソースエリアの発達にも影響していることが示され，水・二酸化炭素の循環に影響していることが考えられた．凍土物理学的反応グループでは，それぞれ観測とモデルでそれぞれに挙げた問題点が解決され，気候変動の応用に広く結びつけられることが分かった.そして，スパスカヤ・パッド，エレゲイの凍土観測による評価，陸面モデル，領域モデルでの評価に結びついた．河川水文学的反応グループでは，2005-2008まではレナ河中流部では全ての季節で増加傾向を示したが，2002-2016にかけての増加傾向は統計的に有意ではなかった.つまり，2005-2008の加湿は一時的であることが分かった．
４つの研究グループが１つ上あるいは下のグループと連携を取り合い，それぞれに関して１つの考え方での水・炭素循環を解析した結果では，森林生理的反応，森林生態学的反応，凍土物理学的反応では，それぞれに湿潤化と森林の関係が明らかになったが，河川水文学的反応では植物の湿潤化との関係は明確ではなかった．これは，湿潤化の空間的規模が関連すると考えられる．

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

• [雑誌論文] Hydrological variability and changes in the Arctic circumpolar tundra and the three 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, F. Papa, Y. Yanagi, T. Hiyama
  • 雑誌名: Remote Sensing 巻: 10 ページ: 402
  • DOI: 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pure Photosynthates Extraction Sensor Device With Highly Precise Phloem/Xylem Position Identification (2018)
  • 著者名/発表者名: Ono A, Yoneda A, Ishizuka H, Terao K, Takao H, Takahashi N, Kobayashi T, Kataoka I, Shimokawa F.
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 巻: 18 ページ: 1739-1746
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Permafrost livelihoods: A transdisciplinary review and analysis of thermokarstbased 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. M´esz´aros, H. Takakura
  • 雑誌名: Anthropocene 巻: 18 ページ: 89-104
  • DOI: 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, Kotani A (22th authors), Ohta T (28th authors)
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 巻: 122 ページ: 767-795
  • DOI: Doi:10.1002/2016JGR003640
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reconciliation of top-down and bottom-up CO_2 fluxes in Siberian larch forest (2017)
  • 著者名/発表者名: Takata, K., Kotani, A.(3rd authors), Ohta, T.(8th authors)
  • 雑誌名: Environmental Research Letters 巻: 12 ページ: 125012
  • DOI: 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] Differences in behavior and distribution of permafrost-related lakes in Central Yakutia and their response to climatic drivers (2017)
  • 著者名/発表者名: Urlich, M., H. Matthes, L. Schirrmeister, J. Schultze, H. Park, Y. Iijima, A.N. Fedorov
  • 雑誌名: Water Resource Research 巻: 53 ページ: 1167-1188
  • DOI: DOI: 0.1002/ 2016WR019267
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cold Air Formation and Advection over Eurasia during Cold Disaster Winters in Mongolia (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima, Y., M. E. Hori
  • 雑誌名: Natural Hazards 巻: online ページ: 11510
  • DOI: DOI: 10.1007/s11069-016-2683-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: 746 ページ: 34-41
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Growth and photosynthesis characteristics of invading larch saplings in an occasionally flooded dry stream bed in cool-temperate Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi, R., Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 22 ページ: 314-319
  • DOI: https://doi.org/10.1080/13416979.2017.1350393
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: The Fifth International Symposium on Arctic Research
  • 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: The Fifth International Symposium on Arctic Research
  • 国際学会
• [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: The Fifth International Symposium on Arctic Research
  • 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] ロシア・東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] 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
  • 国際学会
• [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, K. Suzuki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2017年大会
  • 国際学会
• [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
  • 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
  • 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: The 21st International Northern Research Basins Symposium and Workshop
  • 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: 2017年度雪氷研究大会
• [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
• [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
  • 国際学会
• [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
  • 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] 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
  • 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
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Permafrost Changes in Siberia in the past and future based on projections of climate warming (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima, Y.
  • 学会等名: Russia-Japan Workshop on Arctic Research 2017
  • 国際学会
• [学会発表] グラニエ式小型センサによる草本種茎内の道管流測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中田匡祐, 下川房男, 吉村英徳, 石塚裕己, 小林剛，市橋隆自
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
• [学会発表] Highly pure phloem-sap-extraction sensor device for direct component analysis of nutrition in plant shoots (2017)
  • 著者名/発表者名: Ono, A., Izumi, R., Ishizuka H., Terao, K., Takao, H., Ichihashi, R., Kobayashi, T., Kataoka, I. Shimokawa, F.
  • 学会等名: The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers)
  • 国際学会
• [学会発表] Biological information (pH/EC) sensor device for quantitatively monitoring plant health conditions (2017)
  • 著者名/発表者名: Izumi R, Ono A, Ishizuka H, Terao K, Takao H, Kobayashi T, Kataoka I, Shimokawa F.
  • 学会等名: IEEE Sensors 2017
  • 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., H. Takakura
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 978-981-10-4647-6