【研究領域課題番号】19H03900 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化 / 環境疫学 / グローバルヘルス / 適応 / 大気汚染 / 温暖化 / 気候変動 / 過剰死亡 / 下痢症 / 時系列解析

【研究成果の概要】

温暖化に対して有効な対策を取らなかった場合、2030年代には熱関連過剰死亡が世界で3万7千人余り、下痢症による過剰死亡が４万８千人余り発生すると予測されている (WHO, 2014)。本研究は、温暖化による将来の過剰死亡数をより現実的に推定するための疫学的予測モデルの開発をおこない、今世紀末までの温暖化による過剰死亡数を推定することを目的としている。
１．腸管感染症の超過死亡：将来の気候変動による腸管感染症の過剰死亡をグローバルレベルで推定した。地球全体で分野横断型の影響評価を行う国際プロジェクトISIMIPに参加し、世界疾病負荷 (GBD)データから10種類の病原体別腸管感染症（非チフス性サルモネラ、赤痢、カンピロバクター、コレラ、腸管病原性大腸菌、腸管毒素性大腸菌、チフス、ロタウイルス、ノロウイルス、クリプトスポリジウム症）による死亡数データを将来の社会人口動態と医療投資シナリオ（悲観、中間、楽観）の下でベースラインを予測した。次に、予測される年間気温アノマリーと各病原体の温度感受性を用いて、地球温暖化に起因するベースラインからの死亡率の変化を推定した。

２．ヒートアイランドによる超過死亡：都市化の進展に伴いヒートアイランド現象が顕著になり、熱中症の増加や、感染症媒介蚊の越冬といった生態系の変化が懸念されるが、温暖化による健康影響の将来予測において、これまで都市化の影響は考慮されていなかった。本研究では、首都圏（東京、神奈川、千葉、埼玉）においてヒートアイランドによる超過死亡の推定および温暖化に伴うその将来予測を行うこととした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究領域課題番号】18K06433 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオチャー / 炭素隔離 / 森林生態系 / 物質循環 / 地球温暖化 / 有機物分解 / 土壌呼吸 / 温暖化 / リター / 微生物

【研究成果の概要】

地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能 に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠木の生産量を上昇させることを意味している。したがって、有機物堆積層の動態が森林生態系全体の炭素吸収・隔離能に大きな影響を与える重要な要素であることが明らかにされた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生物資源保全学

【研究領域課題番号】16H04734 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ニホンウナギ / 酸素炭素安定同位体比 / エルニーニョ / 地球温暖化 / 人為的環境改変 / 放流 / 天然加入個体 / 河川環境 / 行動生態 / 河川横断構造物 / 数値シミュレーション / 環境DNA / バイオテレメトリー / 地球環境変動 / 同位体比分析 / 生態系保全 / 水産学 / 行動生態学 / 海洋物理・陸水学 / 生残 / 分布限界 / 安定同位体比分析 / 輸送分散過程 / 温暖化 / 種間関係 / 環境学 / テレメトリー

【研究成果の概要】

亜熱帯循環系における仔稚魚の輸送分散機構と成魚が生息する淡水汽水域における放流や人為的環境改変に焦点を当て、ニホンウナギの資源変動に対するそれらの影響のメカニズムを解明することを目的に、数値シミュレーション、行動および分布・成長調査、環境DNA調査を行った。その結果、エルニーニョ時には仔稚魚が黒潮にたどりつくまでの輸送期間が長くなる傾向にあること、河川規模が縮小しても行動範囲が極端に縮小する傾向は認められないこと、山口県から京都府にかけての日本海沿岸と東北地方太平洋沿岸南部では連続的に、それ以北では局所的に天然個体が生息していること、放流事業に一定の資源保全効果が期待できることなどが分かった。

【研究の社会的意義】

シラスウナギの採捕量が大きく減少し、養鰻業界は深刻な打撃を受けている。完全養殖に高い期待があるが、経済的に採算が取れるにはほど遠い。したがって、天然資源の管理が喫緊の課題であり、国際的にも関心が高い。近年のニホンウナギの資源変動要因として、地球環境変動と生息水域の環境改変があげられ、資源加入の入り口となる幼生・シラスウナギ期の輸送分散過程と、成魚となるまでの河川環境に関連した成長生残過程に減少の要因があるものと考えられる。本研究は、資源管理が困難な外洋域での海洋環境の影響を評価した上で、人為的環境改変を含めた河川環境の影響を明らかにし、分布の地理的限界や放流効果にも言及した点に意義がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】26241010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷河地震 / 温暖化 / インフラサウンド / 脈動波浪 / 氷震微動 / 多圏融合物理現象 / 微気圧変動 / 地球温暖化 / 雪氷圏変動 / 物理相互作用 / 環境分析 / 環境変動 / 極地 / 地球観測 / 可聴下波動 / 南極域 / 波浪脈動 / 波動伝播モデリング

【研究成果の概要】

南極昭和基地の地震計と微気圧計の周波数解析により、脈動と微気圧擾乱の短時間変動、日周・季節・経年変化を求めた。また同基地の地震検知率を海氷分布と比較・統計解析を行い、気象・気候・温暖化の影響を検討した。さらにリュツォ・ホルム湾域のアレイ観測網を用いて、氷河地震や氷震微動の時空間分布、周波数・波動伝播特性を調べた。
広域データを利用し、内陸部や西南極の氷河地震活動や音源を比較検討した。また砕氷船の走行観測により、南大洋上の大気・海面擾乱による南極表層環境への影響を精査した。波動伝播モデリングにより多圏間の物理相互作用メカニズムを推定し、観測による脈動・微気圧擾乱と比較して温暖化の影響を評価した。

【研究の社会的意義】

南大洋の海面擾乱とそれに伴う気圧変動による、南極域の浅層大気と固体地球表層への応答を明らかにし、またその波動群の振幅強度や周波数特性の経年変化を海氷分布等との相関を調べた結果、温暖化の南半球高緯度帯への数年単位での影響を評価できた。
氷河地震活動の時空間分布の長期間の解析結果は、極域の温暖化モニタリングの新しい指標となり得ることが示され、地球規模環境変動の雪氷圏への影響とその増幅メカニズム解明への貢献が期待される。さらにインフラサウンドのアレイ解析により、海洋波浪、氷床・氷河・海氷起源の振動の時空間分布を検知し、極域表層環境変動に伴う大気-海洋-雪氷-固体地球の相互作用の解明に貢献した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31

【配分額】38,350千円 (直接経費: 29,500千円、間接経費: 8,850千円)

【研究分野】水産学一般

【研究領域課題番号】19380114 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロマグロ / 鉛直遊泳 / シイラ / データロガー / 漁場形成 / 水温構造 / 温暖化 / クロマグロ未成魚 / 地球温暖化

【研究成果の概要】

海洋温暖化の進行下において、シイラ等の熱帯捕食魚類の温帯海域への出現が温帯性マグロ類の分布機構に及ぼす影響について調査した。アーカイバルタグから得られた遊泳記録から、クロマグロは東シナ海で、3月には混合層内を鉛直移動していたが、4月中旬以降に温度成層が発達すると表層混合層内に滞在しており、急激な温度変化を避けるために躍層下への潜行が阻まれたものと考えられた。温暖化の進行により冬季の気温が上昇すると海表面の冷却効果が弱まり、鉛直混合も弱まる。このように温度成層期が長期化すると予測されることから、鉛直方向のハビタットが縮小されるかもしれない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】13480161 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化 / 溶存酸素濃度 / 琵琶湖 / 酸素消費速度 / 全循環欠損 / 3次元数値シミュレーション / 密度流 / 酸素濃度 / 自律型潜水ロボット / 全環境 / 無酸素化 / 温暖化 / レマン湖 / 撫仙湖 / 湖沼 / 深水層 / 富栄養化

【研究成果の概要】

地球温暖化の進行に伴い、琵琶湖周辺の気温は過去20年間に約1℃上昇した。これは地球全体の平均値より5倍大きい。このような急激な気温上昇は、結果として琵琶湖周辺の気候を単調かつ安定なものに変えつつある。それに伴って、琵琶湖の深水層でも変化が生じている。平均水温の上昇や、溶存酸素濃度の低下、pHの変化、硝酸態窒素の増加、イサザの漁獲量の低下、塩素イオン濃度の上昇などが挙げられる。このような変化の相互相関はまだ明らかではないが、何らかの有意な関係があることが示唆された。
琵琶湖深水層における酸素消費速度を高精度ウィンクラー法によって計測した。それによると、酸素消費速度は冬期に最大となり、8〜28μg/L程度で、夏期には減少した。この値は、見かけの酸素消費速度とほぼ同じであった。
2001年〜2004年にわたって琵琶湖北湖の深水層で、自記式の酸素計を用いて溶存酸素濃度を計測してきた。2002年の冬は暖冬で、酸素濃度の回復が十分ではなかったので、その年の秋には、溶存酸素濃度が2mg/L以下になった。2003年の冬は寒く雪が多かったので、酸素濃度の回復が十分で、秋の酸素濃度の低下も小さく5mg/L以上であった。このように冬の気温が十分に低ければ、多くの量の酸素が供給されるので、酸素消費速度が著しく大きくならなければ低酸素にはならない。2004年の冬は暖冬で、全循環が2月までずれ込み、飽和酸素濃度も100%まで回復せず、あきらかな全循環欠損が発生した。このことは、秋に酸素濃度が低くなる可能性があるので注意深い観測が必要である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】13,900千円 (直接経費: 13,900千円)

【研究分野】林学

【研究領域課題番号】04304018 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化 / 北方林 / 温帯林 / 遺伝的変異 / 種特性 / カバノキ属 / カラマツ属 / コナラ属 / トウヒ属 / DNA分析 / アイソザイム分析 / フェノロジー / 温暖化 / マツ科 / ブナ科 / カバノキ科 / 遺伝変異 / DNA

【研究成果の概要】

本研究では、地球温暖化に伴う気候帯移動による、温帯林・北方林の森林植生変化の影響を明らかにし、生態系維持の方策を検討することを目的として、その構成樹種の生理・生態・遺伝的特性を明らかにし、遺伝子資源や系統の保全ならびに温暖化抑制のための適正樹種の育種等について検討した。マツ科、カバノキ科、ブナ科の樹種を対象に、(1)遺伝子資源の保全、(2)生理生態的にみた遺伝子変異幅の把握、(3)個体群統計学的解析と併せてDNAフィンガープリント法を導入した集団遺伝的分析、(4)主要構成樹種の適応予測、(5)気候変動に適応可能な系統の選抜等に関する調査、実験を組織的に行った。具体的には、1.温暖化による衰退が予測される富士山のハリモミ林について、更新状況とアイソザイム解析による遺伝的構造を調べた。2.種の分布域の変動が類似種との交雑を可能とすることを予測し、コナラ属樹木の雑種形成について検討した。3.北方林の環境変化に対応した森林を期待できると考えられるカラマツ属についてcpDNAの制限サイト多型の探索を行い種間関係を明らかにした。また、RAPD法を用いてカラマツ属植物系統分類学的検討を行った。さらに、対病・対鼠性等についても検討を行った。4.カバノキ科植物のうちで最も様々な環境に適応しているカバノキ属18種について遺伝子レベルでの類縁関係の解析を行った。5.日本の冷温帯林の代表樹種であるブナの遺伝的多様性について、西日本を中心にアイソザイムによる解析を行った。また、ブナの光周性・温周性と伸長成長の関係を検討した。
以上の結果、温帯・北方林を構成するマツ科・カバノキ科・ブナ科の主要樹種の種特性や遺伝的変異に関する情報と、温暖化にかかる生態遺伝育種に関する研究をいっそう深化させるため重要な遺伝資源を収集管理することができた。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1992 - 1994

【配分額】15,000千円 (直接経費: 15,000千円)