本研究

プロジェクト区分FR
プロジェクト番号14200076
プロジェクト名環境研究における同位体を用いた環境トレーサビリティー手法の提案と有効性の検証
プロジェクト名(略称)環境トレーサビリティープロジェクト
プロジェクトリーダー陀安一郎
プログラム/研究軸コアプログラム
キーワード同位体 トレーサビリティー

 

○研究目的と内容

 本コアプロジェクトが扱う「理論・方法論」とは、「環境トレーサビリティー(EnvironmentalTraceability)」概念である。いわゆる地球環境問題として認識されている問題の多くには、時空間的な相互作用環に関する関係性の捉え方が関係していると考えられる。すなわち、ある場所で起きている事象が他の場所で起きている事象とどう関係しているか、また、ある事象がどの事象に帰結するかという関係性の理解である。このような関係性について一般的に解析することは難しいが、事象に含まれる物質を追跡(Trace)することができれば理解が可能になることも多い。このような、時空間的事象の関係性を客観的に記述できる情報として、構成する物質の元素組成、およびその元素に含まれる同位体比の情報があり、これを読み解くことで生態系の関係性を追跡できる可能性がある。

 本コアプロジェクトでは、超学際で環境問題の解決を進めるための方法論としての環境トレーサビリティー手法の有効性を評価する。個別の環境トレーサーは、個々のステークホルダーにとって利用価値が異なると考えられることから、本コアプロジェクトでは、利用価値を行政側からの視点、住民側の視点、研究者側の視点の相互作用として捉える。対象とする複数の調査地に対して、環境問題への主体性の違いにより、行政主体、住民主体、研究者主体の3タイプに類型化し、各調査地における環境トレーサビリティー手法の有効性の調査を通して、各タイプの特徴やタイプ間の違いを抽出する。また、環境トレーサビリティー概念は、ステークホルダーをつなぐ信頼性の構築という意味で、食のトレーサビリティーと関係する概念だと考えられる。これについても実践プロジェクトと協働で検討する。

 本コアプロジェクトは、研究期間終了後に、現在「同位体環境学共同研究」で形成されている大学共同利用機関としての役割に加え、行政、住民などのステークホルダーにとって「環境トレーサビリティー手法」として利活用することのできる、新たな研究資源の構築が達成されることを目指す。

○本年度の課題と成果

環境トレーサビリティー手法の有効性を検証するために用いるアンケート調査票の基本構造を決定し、山梨県忍野村において実際のアンケート調査を行った。また、食のトレーサビリティー概念に関するオンラインアンケート調査を、実践プロジェクト(FEAST)と協働で行った。

 

 (1)アンケートの基本構造の設定

 本コアプロジェクトでは、環境トレーサビリティー手法の有効性が、環境トレーサビリティー手法の原理に関する理解・有意性(Step1)と、環境トレーサビリティー手法の実際の環境問題への有用性(Step2)の2つの段階によって成り立つと考えた。そこでアンケート調査は、Step1、Step2についての質問と、ステークホルダーのタイプ分け(環境問題に対する関心度や属性など)についての質問項目で構成した。アンケート調査で得られたステークホルダーのタイプと、Step1,Step2との関係について回帰分析を行い、またStep2の質問の一つに組み込んだ支払い意志額の解析から、環境トレーサビリティー手法の有効性を評価する。

 

(2)山梨県忍野村におけるアンケート調査の実施

 平成30年1月20日に、山梨県忍野村において、忍野村と総合地球環境学研究所の共催で「忍野村公開シンポジウム 富士山の湧水と文化:忍野八海―忍野の水はどこから来たの?-」が開催され、その中で忍野村の地下水・湧水の水質と地下水流動について、水の安定同位体比などの環境トレーサーを用いた研究紹介がなされた。コアプロジェクトでは、忍野村の下水保全に対する環境トレーサーの有効性について評価するために、来場者に対して自記式のアンケート調査を実施した。調査票配布数264枚に対し、回収数162枚、回収率61%であった。今後環境トレーサビリティー手法の有効性を評価するための解析を進めていく。

 

(3)食のトレーサビリティーに関するオンラインアンケート調査の実施

 FEASTプロジェクトとの協働により、食品ラベルに対する信頼度を問うオンラインアンケート調査を、日本、アメリカ、ドイツで実施した。食品ラベルの発信元を生産者、政府機関、生産者団体、専門家(科学者)、消費者の5つに区分し、各発信元のラベルを作成した。専門家については、同位体を調べることでわかる産地と食品の純度を保証するラベルを作成した。これら5つのラベルを、日常食材(牛乳、食用油)と高級嗜好品(ワイン、ハチミツ)の4つの食品に適用し、消費者の信頼度について、ラベル間、食品間、さらに国間で比較することを目的とする。今後は、平成30年3月に得られた調査結果の解析を進めるほか、今年の調査対象国の選定を行い、同様の調査を実施する。

 

 その他、調査地の一つである兵庫県千種川流域においては、平成29年8月6日の一斉調査で得られた水試料を分析し、環境トレーサーを用いて溶存イオン(硫酸イオン、硝酸イオン)の動態を解明する研究を進めているほか、栄養循環プロジェクトとの協働で、環境トレーサーを用いた硝酸イオンの起源解明の研究のためフィリピンの地下水・河川水調査に参加した。

○共同研究者名(所属・役職・研究分担事項)

陀安 一郎 ( 総合地球環境学研究所・教授・研究代表・環境トレーサビリティー手法の検討 )

藤吉  麗 ( 総合地球環境学研究所・研究員・研究遂行・環境トレーサビリティー手法の検討 )

中野 孝教 ( 総合地球環境学研究所/早稲田大学理工学術院・名誉教授/客員教授・環境トレーサビリティー手法の検討 )

申  基澈 ( 総合地球環境学研究所・助教・環境トレーサビリティー手法の検討 )

近藤 康久 ( 総合地球環境学研究所・准教授・データ可視化手法の検討 )

薮崎 志穂 ( 総合地球環境学研究所・研究員・環境トレーサビリティー手法の検討 )

谷口 真人 ( 総合地球環境学研究所・教授・コアプログラム連携 )

遠藤 愛子 ( 総合地球環境学研究所・准教授・環太平洋ネクサスプロジェクトとの協働 )

増原 直樹 ( 総合地球環境学研究所・研究員・環太平洋ネクサスプロジェクトとの協働 )

奥田  昇 ( 総合地球環境学研究所・准教授・栄養循環プロジェクトとの協働 )

上原 佳敏 ( 総合地球環境学研究所・研究員・栄養循環プロジェクトとの協働 )

MCGREEVY, Steven Robert ( 総合地球環境学研究所・准教授・FEASTプロジェクトとの協働 )

RUPPRECHT Christoph DD ( 総合地球環境学研究所・研究員・FEASTプロジェクトとの協働 )

中塚  武 ( 総合地球環境学研究所・教授・同位体手法の活用法検討 )

秋道 智彌 ( 総合地球環境学研究所・名誉教授・忍野村での協働 )

大串 健一 ( 神戸大学・准教授・千種川での協働 )

伊藤 真之 ( 神戸大学・教授・千種川での協働 )

山田 佳裕 ( 香川大学・教授・環境トレーサビリティー手法の検討 )

三橋 弘宗 ( 兵庫県立大学自然・環境科学研究所・講師・千種川での協働 )

加藤 尊秋 ( 北九州市立大学・教授・アンケート手法での協働 )

福島慎太郎 ( 青山学院大学・助教・アンケート手法での協働 )

森  誠一 ( 岐阜経済大学・教授・生態学観点からの協働 )

横尾 頼子 ( 同志社大学・助教・環境トレーサビリティー手法の検討 )

西村 武司 ( 山陽学園大学・講師・アンケート手法での協働 )

大森  昇 ( 忍野村・課長・忍野村での協働 )

後藤  健 ( 忍野村・主幹・忍野村での協働 )

渡邉宗一郎 ( 忍野村・主任・忍野村での協働 )

帰山 寿章 ( 大野市・湧水再生対策室・室長・大野市での協働 )

野田 博幸 ( 大野市・湧水再生対策室・企画主査・大野市での協働 )

横山  正 ( 兵庫県立赤穂特別支援学校・教諭・千種川での協働 )

徳増  実 ( 西条市・主任・西条市での協働 )

○今後の課題

 タイプ分けした調査対象地ごとの調査を進め、環境トレーサビリティー手法の有効性の情報を集める必要がある。そのために今年度は、調査対象地の中で、行政主体である岩手県大槌町、福井県大野市、愛媛県西条市、研究者主体である琵琶湖流域、フィリピンラグナ湖流域(栄養循環プロジェクトとの協働)におけるシンポジウムの開催とアンケート調査の詳細をつめ、環境トレーサビリティー手法の有効性の評価を進める。住民主体である兵庫県千種川流域においては、環境トレーサーを用いた研究を進め、今年度開催されるシンポジウムで環境トレーサビリティー手法の提案およびアンケート調査を用いた有効性の評価を行う。FEASTプロジェクトとの協働では、新たな国を対象に、食のトレーサビリティーに関するオンラインアンケート調査を実施する。また、本コアプロジェクトは超学際での環境トレーサビリティー手法の使用を目指している。そのため、プロジェクト期間内で得られた成果をもとに、環境トレーサビリティー手法に関するホームページの作成を検討する。

著書(執筆等)

【分担執筆】

奥田昇 2017年11月 「リンの事典 A Dictionary of Phosphorous」リン酸塩酸素同位体分析. 大竹久夫・小野寺真一・杉山茂・黒田章夫・三島慎一郎・佐竹研一・竹谷豊・村上孝雄・橋本光史編 朝倉書店, 東京都新宿区. A5/360ページ/ISBN978-4-254-14104-7   http://www.asakura.co.jp/books/isbn/978-4-254-14104-7/

論文

【原著】

山本雄大,陀安一郎,中野孝教,藪崎志穂,横山正,三橋弘宗,大串健一,伊藤真之,蛯名邦禎 2017年09月 兵庫県千種川の河川水の水素・酸素同位体比の特徴(2015年度). 神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究紀要 11:105-109.

Okuda N, Sakai Y, Fukumori K, Yang S-M, Hsieh C, Shiah F-K 2017,04 Food web properties of the recently constructed, deep subtropical Fei-Tsui Reservoir in comparison with the ancient Lake Biwa. Hydrobiologia 802:199-210. (査読付).

神谷貴文,渡邊雅之,村中康秀,申基澈,中野孝教 2017年04月 富士山南部における地下水の水質成分の地理的特徴とその起源. 地学雑誌 126(1):43-71. (査読付).

Shinozuka K, Chiwa M, Tayasu I, Yoshimizu C, Otsuki K, Kume A 2017,04 Differences in stream water nitrate concentrations between a nitrogen-saturated upland forest and a downstream mixed land use river basin. Hydrology 4:43. (査読付).

Aoyama K, Nakano T, Shin K-C, Izawa A, Morita S 2017,04 Variation of strontium stable isotope ratios and origins of strontium in Japanese vegetables and comparison with Chinese vegetables.. Food Chemistry 237:1186-1195. (査読付).

Matsubayashi J, Saitoh, Y, Uehara Y, Osada Y, Habu J, Sasaki T, Tayasu I 2017,04 Incremental analysis of vertebral centra can reconstruct the stable isotope chronology of teleost fishes.. Methods in Ecology and Evolution 8:1755-1763. (査読付).

Ishikawa NF, Chikaraishi Y, Ohkouchi N, Murakami AR, Tayasu I, Togashi H, Okano J, Sakai Y, Iwata T, Kondoh M, Okuda N 2017,04 Integrated trophic position decreases in more diverse communities of stream food webs.. Scientific Reports 7:2130. (査読付).

中野孝教 2017年04月 水質がもつトレーサビリティー機能を活かし育てる試み. 水 文・水 資 源 学 会 誌 30:147-148.

大串 健一,中野 孝教,陀安 一郎,横山 正,三橋 弘宗,山本雄大,伊藤 真之,蛯名 邦禎 2017年03月 千種川の水環境に関する共同研究プロジェクトの予察的報告. 神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究紀要 10:165-173.

Kusaka S, Ishimaru E, Hyodo F, Gakuhari T, Yoneda M, Yumoto T, Tayasu I 2016,04 Homogeneous diet of contemporary Japanese inferred from stable isotope ratios of hair.. Scientific Reports 6:33122. (査読付).

Hiraoka H, Morita S, Izawa A, Aoyama K, Shin K-C, Nakano T 2016,04 Tracing the geographical origin of onions by strontium isotope ratio and strontium content.. Analytical Sciences 32:781-788. (査読付).

Iwasaki YY, Nakamura K, Nakano T, Horino H, Shin K-C, Hashimoto S, Kawashima S 2016,04 Multiple-indicator study of groundwater flow and chemistry and the impacts of river and paddy water on groundwater in the alluvial fan of the Tedori River, Japan.. Hydrological Processes 30:2804-2816. (査読付).

その他の出版物

【報告書】

山本雄大,陀安一郎,中野孝教,横山正,申基澈,藪崎志穂,太田民久,大串健一,藤澤未雪,伊藤真之,蛯名邦禎 2017年02月 兵庫県千種川の水質に関する地球化学的研究. 第12回共生のひろば. pp.125-127.

Okuda N 2017年 The Adaptive Watershed Governance: Biodiversity, Nutrient Cycling and Human Well-being. RIHN 11th International Symposium Proceedings: Asia’s Transformations to Sustainability: Past, Present and Future of the Anthropocene. pp.207-221.

【その他の著作(会報・ニュースレター等)】

陀安一郎 2017年07月 同位体環境学と「同位体環境学共同研究」. 金沢大学環日本海域環境研究センターニュースレター 4:1.

陀安一郎 2017年03月 ネットワークの拡がりが促す同位体環境学の発展. 地球研ニュース 65:8-9.

陀安一郎,申基澈,木庭啓介 2016年03月 第II期の同位体環境学共同研究を総括し、第III期への発展を期待する. 地球研ニュース 59:10-11.

会合等での研究発表

【口頭発表】

陀安一郎 地球研における同位体環境学共同研究. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都. (本人発表).

Ichiro Tayasu “Use of multi-elemental isotopes in ecological and environmental research”. Observation, analysis and theory in ecology for next generations-What we have achieved in global environment studies-”, 2017.11.01, RIHN, Kyoto. (本人発表).

. 第12回コアプログラム研究会, 2017年10月02日, 総合地球環境学研究所、京都市. 陀安一郎・藤吉麗(地球研)「コアプロジェクトの概要とアンケートの趣旨説明」 加藤尊秋(北九州市立大学)「人々の選択と支払意志額」 西村武司 (山陽学園大学)「アンケート調査による消費者セグメンテーション」

近藤康久, 熊澤輝一, 陀安一郎, 中野 孝教 市民参加による多元素同位体景観マッピングのための情報可視化手法の検討. JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月23日, 幕張メッセ,千葉.

藪崎志穂, 谷口真人, 陀安一郎, 秋道智彌, 大森昇, 後藤健, 古谷修一, 渡邉宗一郎 山梨県忍野村の地下水流動調査-第1報 忍野村の浅層および深層地下水の水質と安定同位体の特徴について-. JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月23日, 幕張メッセ,千葉.

Takuya Ishida, Yoshitoshi Uehara, Tomoya Iwata, Osberet Leo A. Privaldos, Satoshi Asano, Toru Ikeya, Kenichi Osaka, Junichiro Ide, Ichiro Tayasu, Noboru Okuda “Biogeochimical cycling of phosphate in the Yasu River Watershed: Insight from oxygen isotope of phosphate”. JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月21日, Makuhari, Chiba,.

中野孝教,申基澈,大田 民久,草野由貴子,陀安一郎,山田佳裕,横尾頼子,辻村真貴,池田浩一,帰山寿章,山田明弘,下島浩平,小澤弘幸 「福井県大野盆地の地下水の地球化学的水脈診断」. 日本地球惑星科学連合2016年連合大会, 2016年05月24日-2016年05月24日, 幕張メッセ,千葉.

Jun'ichiro Ide, Abigail P. Cid-Andres, Takuya Ishida, Ken'ichi Osaka, Tomoya Iwata, Takuya Hayashi, Masanori Akashi, Ichiro Tayasu, Noboru Okuda “Comparisons of oxygen isotope ratio of phosphate in river water and rocks between two watersheds in central Japan” . JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月21日, Makuhari, Chiba.

Chia-Ying Ko, Tomoya Iwata, Jun-Yi Lee, Aya Murakami, Junichi Okano, Naoto Ishikawa, Yoichiro Sakai, Ichiro Tayasu, Masayuki Itoh, Uhram Song, Hiroyuki Togashi, Shinich Nakano, Nobuhito Ohte, Noboru Okuda “Alpha and beta diversity of benthic macroinvertebrates in natural and disturbed river watersheds and their environmental driver”. JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月21日, Makuhari, Chiba.

Tohru Ikeya, Chia-Ying Ko, Elfritzson Martin Peralta, Takuya Ishida, Yoshitoshi Uehara, Satoshi Asano, Noboru Okuda, Masayuki Ushio, Shohei Fujinaga, Ichiro Tayasu, Tomoya Iwata “The community composition and diversity of epilithic bacterium and microalgae in a Japanese river system during irrigation season”. JpGU-AGU Joint Meeting 2017, 2017年05月20日, Makuhari, Chiba,.

【ポスター発表】

藤吉麗,大串健一,山本雄大,陀安一郎,横山正,古川文美子,伊藤真之 千種川流域における溶存イオンの起源と動態. 第13回共生のひろば, 2018年02月11日, 兵庫県立人と自然の博物館, 兵庫.

後藤祐之介,井伊悠介,松野和久,申基澈,陀安一郎 「ストロンチウム安定同位体比を用いたショウガの産地判別法の検討」. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日-2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

石田卓也,上原佳敏,岩田智也,Osbert Leo A. Privaldos,淺野悟史,池谷透,尾坂兼一,井手淳一郎,陀安一郎,奥田昇 「河川におけるリンの面源負荷源の推定:リン酸酸素同位体比を用いて」. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日-2017年12月22日, 総合地球環境学研究所, 京都.

藪崎志穂,谷口真人,陀安一郎,秋道智彌,大森昇,後藤健,渡辺仁,渡邉宗一郎 山梨県忍野村の地下水流動調査-第 2 報 2017 年 1 月と 8 月に実施した調査結果の比較検討-. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

大串健一,陀安一郎,藪崎志穂,藤吉麗,申基澈,横山正,三橋弘宗,古川文美子,伊藤真之 千種川の水素・酸素同位体比 -2017 年 8 月の結果-. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

中野孝教,本田亮太,須合俊樹,西村寿々美,大河内博,山田佳裕,勝見尚也,山中勝,薮崎志穂,申基澈,藤吉麗,陀安一郎,山田明弘,石本達成,帰山寿章 大野市の地下水涵養域の水質環境. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

藤吉麗,大串健一,山本雄大,陀安一郎,横山正,三橋弘宗,古川文美子,伊藤真之 兵庫県千種川における硫酸イオンの硫黄安定同位体比の空間分布. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

井伊悠介,後藤祐之介,申基澈,陀安一郎 ストロンチウム安定同位体比を用いた切干大根の原料原産地判別法の開発. 第7回同位体環境学シンポジウム, 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所,京都.

山本雄大, 陀安一郎, 中野孝教, 角皆潤, 中川書子, 横山正, 三橋弘宗, SHIN Ki-Cheol, 藪崎志穂, 太田民久, 大串健一 「兵庫県千種川の水質に関する地球化学的研究」. 日本地球惑星科学連合2017年連合大会, 2017年05月23日-2017年05月23日, 幕張メッセ,千葉.

近藤康久,熊澤輝一,関野 樹,陀安一郎,中野孝教 「同位体環境学のオントロジーを構築する」. 日本地球惑星科学連合2016年連合大会, 2016年05月24日-2016年05月24日, 幕張メッセ,千葉.

大串健一,中野孝教,陀安一郎,横山正,太田民久,草野由貴子,三橋弘宗,伊藤真之,蛯名邦禎 「兵庫県千種川の水質と安定同位体の特徴」. 日本地球惑星科学連合2016年連合大会, 2016年05月24日-2016年05月24日, 幕張メッセ,千葉.

【招待講演・特別講演、パネリスト】

Takanori Nakano Water Isoscape Studies for Food and Environmental Traceability. Association of Official Analytical Communities, Taiwan section, November 2017, Taiwan.

中野孝教 安定同位体を用いた地球環境のトレーサビリティー研究. 理工文化論特別講義, 2017年, 早稲田大 学理工学術院.

陀安一郎 同位体情報から見る生態系と地球環境. 神戸大学集中講義(自然環境科学特論B), 2016年08月18日-2016年08月19日, 神戸大学人間発達環境学研究科.

学会活動(運営など)

【企画・運営・オーガナイズ】

第7回同位体環境学シンポジウム. 2017年12月22日, 総合地球環境学研究所、京都市.

H-TT23 [JJ] 環境トレーサビリティー手法の開発と適用 JpGU-AGU Joint Meeting 2017. 2017年05月23日, 幕張メッセ,千葉.

調査研究活動

【国内調査】

食品ラベルに関する調査(FEASTプロジェクトとの協働). 日本、アメリカ合衆国、ドイツ(オンライン), 2018年02月-2018年03月.

公開シンポジウム「富士山の湧水と文化:忍野八海-忍野の水はどこから来たの?-」におけるアンケート. 忍野村、山梨県, 2018年01月20日.

忍野村における地下水調査. 忍野村、山梨県, 2017年08月07日-2017年08月10日.

千種川流域における水サンプリング(千種川一斉水温調査と協働). 上郡、佐用、千種地域, 2017年08月06日.

現地調査. 大野市、福井県, 2017年07月24日-2017年07月26日.

調査報告・調査計画検討会. 上郡、兵庫県, 2017年06月17日.

忍野村における地下水調査. 忍野村、山梨県, 2017年01月17日-2017年01月19日.

千種川流域における水サンプリング(千種川一斉水温調査と協働). 上郡、佐用、千種地域, 2016年08月07日.

【海外調査】

地下水調査(e-RECプロジェクトの協働). フィリピンSilang-Santa Rosa集水域, 2018年03月01日-2018年03月09日.