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検索詳細岩花 剛 (イワハナ ゴウ)
| 北極域研究センター | 特任教授 |
研究者基本情報
■ 学位■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
- 70431327
研究キーワード研究分野
経歴
■ 経歴経歴
- 2024年11月 - 現在
北海道大学, 北極域研究センター, 特任教授 - 2023年07月 - 現在
アラスカ大学フェアバンクス校, 国際北極圏研究センター, Research Associate Professor, アメリカ合衆国 - 2017年07月 - 2023年06月
アラスカ大学フェアバンクス校, 国際北極圏研究センター, Research Assistant Professor, アメリカ合衆国 - 2015年07月 - 2017年06月
アラスカ大学フェアバンクス校, 国際北極圏研究センター, Research Associate, アメリカ合衆国 - 2012年01月 - 2015年06月
アラスカ大学フェアバンクス校, 国際北極圏研究センター, Post-doctoral Research Fellow, アメリカ合衆国 - 2009年04月 - 2011年12月
北海道大学, 地球環境科学研究科, 特任助教, Specially Appointed Assistant Professor, 日本国 - 2006年04月 - 2009年03月
北海道大学, 大学院工学研究科, 特任助教, Specially Appointed Assistant Professor, 日本国 - 2004年04月 - 2006年03月
北海道大学, 北ユーラシアセンター, 学振特別研究員, Research Fellow of Japan Science Promotion Society, 日本国
研究活動情報
■ 論文- Geochemical Characterization of East Siberian Ice Wedges: Implications for Paleoenvironmental Conditions and Provenance
Subon Ko; Younghoon Won; Eunji Byun; Sungsik Lee; Wook‐Hyun Nahm; Go Iwahana; Nicolai Fedorov; Jinho Ahn; Alexander Fedorov; Giehyeon Lee
Permafrost and Periglacial Processes, 2026年04月
研究論文(学術雑誌) - Mechanism of Ice‐Wedge Formation and Mixed Origin of Trapped Greenhouse Gases in Zyryanka Permafrost, Northeastern Siberia
Nayeon Ko; Hansu Park; JeongEun Kim; Nikolai Fedorov; Go Iwahana; Alexander Fedorov; Hyejung Jung; Jeonghoon Lee; Hotaek Park; Kimpei Ichiyanagi; Eunji Byun; Jinho Ahn
Permafrost and Periglacial Processes, 2026年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - East Siberian ice wedges recording dust transport variability during the Late Pleistocene
Soyeon Kim; Hyunwoo Lee; Jeongmin Kim; Yuyoung Lee; Jeong-Heon Choi; Mi Jung Lee; Ui-Jin Kwon; Go Iwahana; Thomas Opel; Hanno Meyer; Sebastian Wetterich; Alexander Fedorov; Jinho Ahn
Nature Communications, 2025年11月10日, [査読有り]
研究論文(学術雑誌) - Integrated analysis of socio-ecological impacts on underground food storage in Beringia
Kazuyuki Saito; Yu Hirasawa; Michael S Koskey; Yoko Kugo; Theresa John; Go Iwahana; Shirow Tatsuzawa
Environmental Research: Ecology, 4, 2, 025007, 025007, IOP Publishing, 2025年05月22日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Underground storage utilizing natural cold energy, a long tradition of communities in Beringia closely integrated within their lifeways, is challenged by malfunctions or difficulties in appropriate use, affecting food security and food sovereignty, and community wellbeing. Previous studies tend to center on physical aspects in individual ice cellar cases in permafrost zones. In this study, we investigated impacts of climate and socio-ecological changes on underground food storage through analysis of local community interviews and proactive dialogues between local community experts and scientists to illustrate (1) the roles of cold storage in supporting their sustainable foods and lifestyles, (2) the causes and factors related to the issue of dysfunction of and/or decrease in underground cold storage use and eventual decline in use, and (3) consequent losses and damages these changes brought. Thereby, we enhanced and applied a ‘Food Life History’ framework, a working hypothesis constructed to address human-environment issues in a holistic, multiperspectival, and integrated way. The results show that changes in underground cold storage practices are not caused by a single factor (e.g. climate change or permafrost degradation alone), but through a variety of agents that have influence on different time scales (e.g. colonization, globalization, food changes, technologies for subsistence). Included is a relational diagram depicting the interrelations of relevant factors impacting the role and functionality of underground cold storage practices of a tradition more than a century old. It will serve to provide suggestions for sharing ideas and intuitive understandings of current situations, and a template to address and examine key points and potential policy options for future planning with respect to the resilience and wellbeing of communities, fostering open and transparent discussion., 49772114 - InSAR estimates of excess ground ice concentrations near the permafrost table
S. Zwieback; G. Iwahana; Q. Chang; F. Meyer
ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 223, 261, 273, Elsevier BV, 2025年05月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Spatiotemporally continuous temperature monitoring using optical fibers ( Loop 2 ) for ground surface and subsurface with various vegetations on a flat area with slope surface in the internal Alaska from 2016 to 2019
Inoue, Tadao; Saito, Kazuyuki; Iwahana, Go; Ikawa, Hiroki; Nagano, Hirohiko
Polar Data Journal, 9, April, 14, 29, 2025年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Understanding water flowpaths and origins in an Arctic Alaskan basin: Implications for permafrost hydrology under global warming
Hyejung Jung; Jinho Ahn; Go Iwahana; Jeonghoon Lee
Advances in Climate Change Research, 16, 2, 361, 372, Elsevier BV, 2025年04月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Permafrost hydrology in an Arctic tundra ecosystem: quantifying water sources using stable water isotopes
Hyejung Jung; Jinho Ahn; Go Iwahana; Jeonghoon Lee
Copernicus GmbH, 2025年01月20日
Global warming in the Arctic can lead to the alteration of the hydrological cycle and the thawing of permafrost. In this study, we utilized stable water isotope techniques (δ2H and δ18O) to infer the sources mixing of stream water at two sites (HV and PS) along the Sag River on the North Slope, Alaska (USA) during August 2022. The isotopes of snow and rain samples were plotted above the LMWL and reflected the isotopic characteristics of seasonal precipitation in Alaska. The porewater collected within the active layer showed enriched isotope values than other samples, indicating summer precipitation. Using δ18O and deuterium excess in a Bayesian mixing model, we estimated the contribution rates of summer precipitation, seasonal ice, and ice wedge. The results indicated a substantial contribution from melted seasonal ice (HV: 96.8% and PS: 74.1%), formed by frozen precipitation from the previous year, to surface water in August. Additionally, it was observed that the contribution of ice wedge was relatively greater in the downstream (PS: 21.8%) compared to the upstream (HV: 2.1%). Furthermore, we observed that the isotopic compositions of surface water in the PS site revealed evidence of evaporation, as indicated by a characteristic isotopic fractionation slope. Summer precipitation (HV: 1.1% and PS:4.1%) did not contribute substantially to surface waters. This research provides insight into fundamental processes related to sources and mixing of waters in permafrost hydrology. - High‐Resolution Morphometric Analysis of Patterned Grounds in the Daisetsu Mountains, Hokkaido, Northern Japan
Mamoru Ishikawa; Hiro Kamiya; Go Iwahana
Permafrost and Periglacial Processes, 36, 2, 259, 271, Wiley, 2025年01月20日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), ABSTRACT
We evaluated the morphology, geomorphic settings, and micrometeorological controls of sorted polygons, stripes, lobate patterns, and turf‐banked terraces in two summit areas of Daisetsu Mountain, Japan, using orthophoto images and digital surface models generated from unmanned aerial vehicle observations and structure‐from‐motion techniques and in situ records of air temperature, wind speed/direction and ground temperatures. The sorted polygons on flat terrain are equiform and large (3.5 m in mean length), but on gentle slopes, they are elliptical and small (2.9 m). Sorted stripes and lobate patterns occur on slope steeper than 3.5°–4.5°. The form transition of sorted patterned grounds is considered due to activities of frost heave and thaw settlement, gelifluction, and frost creep, as well as the spatial pattern of soil wetness. In the windward slopes steeper than 3.5°–4.5°, the ground materials move downslope, forming lobate patterns and sorted stripes. On the flat surfaces and leeward slopes, snow accumulation prevents soils from cooling in winter, provides snowmelts to the soils, and thus thickens the seasonal thawing during summer, allowing sorting at greater depths and enlarging the diameters of the frost patterned forms. Snow redistribution and snowmelt infiltration produce locally moist soils, creating favorable environments for plant growth on leeward, that is, eastward sides of microtopography. Soil movements along slopes are dammed on the slope covered with dense vegetation cover where risers of turf‐banked terrace are formed. This is the explanation why the turf‐banked terraces are typically facing slightly eastward from principal slope direction. - Thawing permafrost is subsiding in the Northern Hemisphere—review and perspectives
Dmitry A Streletskiy; Alexey Maslakov; Guido Grosse; Nikolay I Shiklomanov; Louise Farquharson; Simon Zwieback; Go Iwahana; Annett Bartsch; Lin Liu; Tazio Strozzi; Hanna Lee; Matvey V Debolskiy
Environmental Research Letters, 20, 1, 013006, 013006, IOP Publishing, 2025年01月01日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
High-latitude and altitude cold regions are affected by climate warming and permafrost degradation. One of the major concerns associated with degrading permafrost is thaw subsidence (TS) due to melting of excess ground ice and associated thaw consolidation. Field observations, remote sensing, and numerical modeling are used to measure and estimate the extent and rates of TS across broad spatial and temporal scales. Our new data synthesis effort from diverse permafrost regions of North America and Eurasia, confirms widespread TS across the panarctic permafrost domain with rates of up to 2 cm yr−1 in the areas with low ice content and more than 3 cm yr−1 in regions with ice-rich permafrost. Areas with human activities or areas affected by wildfires exhibited higher subsidence rates. Our findings suggest that permafrost landscapes are undergoing geomorphic change that is impacting hydrology, ecosystems, and human infrastructure. The development of a systematic TS monitoring is urgently needed to deliver consistent and continuous exchange of data across different permafrost regions. Integration of coordinated field observations, remote sensing, and modeling of TS across a range of scales would contribute to better understanding of rapidly changing permafrost environments and resulting climate feedbacks. - Food life history and cold storage in Greater Beringia. Part I: Preliminary interdisciplinary investigation
Kazuyuki Saito; Yoko Kugo; Michael Koskey; Go Iwahana; Yu Hirasawa; Shirow Tatsuzawa; Yuriy Zhegusov; Yamkhin Jambaljav; Theresa Arevgaq John
Polar Science, 41, 101092, 101092, Elsevier BV, 2024年09月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Spatiotemporally continuous temperature monitoring using optical fibers (Loop1) in the internal forest areas in Alaska for the period from 2017 to 2019
Saito, Kazuyuki; Iwahana, Go; Ikawa, Hiroki; Nagano, Hirohiko; Busey, Robert C
Polar Data Journal, 8, 10, 22, 2024年08月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Permafrost conditions influence the abundance, distribution, and leaf traits of two closely related dominant shrub species (Rhododendron subsect. Ledum) in interior Alaska
Gaku Amada; Go Iwahana; Kyotaro Noguchi; Yojiro Matsuura; Yongwon Kim; Bang‐Yong Lee; Hideki Kobayashi
Polar Biology, 47, 10, 1039, 1054, Springer Science and Business Media LLC, 2024年07月11日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Sulfur Isotope Geochemistry of Ice‐Wedges in Yakutia, East Siberia
Hyeonjeong Jeong; Jonghan Moon; Go Iwahana; Alexander N. Fedorov; Jinho Ahn; Min Sub Sim
Permafrost and Periglacial Processes, 35, 3, 340, 356, Wiley, 2024年05月24日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), ABSTRACT
Sulfur, with its highly varying stable isotope ratio and involvement in numerous biogeochemical processes, is one of the most widely used elements as an isotopic paleoenvironmental proxy, yet the sulfur isotope ratios of ice‐wedges and their insoluble fraction remain unexplored. This study first presents the sulfur isotopic compositions of soluble sulfate, particulate organic matter (POM), and lithic particles recovered from East Siberian ice‐wedges. Soluble sulfate, primarily representing atmospheric sulfate deposition, shows comparable sulfur isotope ranges in Zyryanka and Batagay, while in Central Yakutia, ice‐wedge sulfate is more enriched in 34S, consistent with the orogenic and cratonic terranes in East Siberia. Given the wedge growth during the inland winter, it is likely that sulfate aerosols were derived mainly from erosion and weathering of regional basement rocks rather than from sea salt spray or biogenic emissions. Within individual ice‐wedges, however, the sulfur isotopic composition of soluble sulfate varies by as much as 7‰, possibly reflecting changes in the relative contributions of sulfur‐isotopically distinct source regions. Beyond the origin of sulfate, greater sulfur isotope fractionations between POM and sulfate during the last glaciation suggest that sulfate may have been anaerobically reduced to sulfide and vice versa in the adjacent root zone. - CH4 emissions from runoff water of Alaskan mountain glaciers
Keiko Konya; Tetsuo Sueyoshi; Go Iwahana; Tomoaki Morishita; Jun Uetake; Masahide Wakita
Scientific Reports, 14, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2024年05月09日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Recent studies have observed high methane concentrations in runoff water and the ambient air at various glacier sites, including the Greenland Ice Sheet, the glacier forefield in Svalbard, and the ice cap in Iceland. This study extends these findings to smaller mountain glaciers in Alaska. Methane and carbon dioxide concentrations in the ambient air near the meltwater outlet, fluxes of these gases at the surface of runoff water and riverbank sediments, and dissolved methane content in the runoff water were measured at four glaciers. Three of the four glaciers showed conspicuous signals of methane emissions from runoff water, with the Castner Glacier terminus exhibiting a methane concentration three times higher than background levels, along with elevated dissolved methane levels in the runoff water. This study marks the detection of significant methane emissions from small mountain glacier runoff, contributing to the understanding that mountain glaciers also release methane into the atmosphere. - RADIOCARBON AGES OF PLANT REMAINS IN MASSIVE GROUND ICE AND UNDERLYING SEDIMENTS OF THE BARROW PERMAFROST TUNNEL, ALASKA
Go Iwahana; Masao Uchida; Kazuho Horiuchi; Jody Deming; Hajo Eicken; Hiroshi Ohno; Kanako Mantoku; Toshiyuki Kobayashi; Kazuyuki Saito
Radiocarbon, 66, 5, 879, 891, Cambridge University Press (CUP), 2024年04月04日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), ABSTRACT
Massive ground ice found in the Barrow Permafrost Tunnel at 3–7 m depths from the surface has been interpreted as an ice wedge and used to reconstruct early Holocene environmental changes. To better understand the development of this ground ice, we conducted radiocarbon dating for 34 samples of plant remains from the massive ground ice and underlying sediment layer. A significantly large gap in the measured radiocarbon ages (more than 24 ka) between massive ice and the underlying sediment layer throughout the tunnel profile suggested at least two possibilities. One is that the lower and older sediment layer had thrust upwards at the boundary between intruding ice wedge and adjacent sediment, and the growing ice had pushed the sediment sideways. Another is that erosional events had removed surface materials at about 12–36 ka BP (14–41 cal ka BP) before the overlaying sediment layer with massive ground ice developed. The overall distribution of radiocarbon ages from the massive ice supported the ice-wedge hypothesis as a formation mechanism, although our results showed several age inversions and large fluctuations. Dating of densely spaced samples revealed two ground-ice regions with similar ages around 11–11.5 and 10–10.5 ka BP divided by a relatively narrow region of transitional ages along the tunnel long-axis. This distribution may be explained by a possible misalignment between the sampling direction and the ice-wedge growth line or by intermittent ice growth with repeated cracking at more random locations than the classic ice-wedge growth model suggested. - Excess Ground Ice Profiles in Continuous Permafrost Mapped From InSAR Subsidence
S. Zwieback; G. Iwahana; S. Sakhalkar; R. Biessel; S. Taylor; F. J. Meyer
Water Resources Research, 60, 2, American Geophysical Union (AGU), 2024年02月08日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Excess ground ice formation and melt drive surface heave and settlement, and are critical components of the water balance in Arctic soils. Despite the importance of excess ice for the geomorphology, hydrology and biogeochemistry of permafrost landscapes, we lack fine‐scale estimates of excess ice profiles. Here, we introduce a Bayesian inversion method based on remotely sensed subsidence. It retrieves near‐surface excess ice profiles by probing the ice content at increasing depths as the thaw front deepens over summer. Ice profiles estimated from Sentinel‐1 interferometric synthetic aperture radar (InSAR) subsidence observations at 80 m resolution were spatially associated with the surficial geology in two Alaskan regions. In most geological units, the estimated profiles were ice poor in the central and, to a lesser extent, the upper active layer. In a warm summer, units with ice‐rich permafrost had elevated inferred ice contents at the base of the active layer and the (previous years') upper permafrost. The posterior uncertainty and accuracy varied with depth. In simulations, they were best (≲0.1) in the central active layer, deteriorating (≳0.2) toward the surface and permafrost. At two sites in the Brooks Foothills, Alaska, the estimates compared favorably to coring‐derived profiles down to 35 cm, while the increase in excess ice below the long‐term active layer thickness of 40 cm was only reproduced in a warm year. Pan‐Arctic InSAR observations enable novel observational constraints on the susceptibility of permafrost landscapes to terrain instability and on the controls, drivers and consequences of ground ice formation and loss. - Evaluating the Drought Code for lowland taiga of Interior Alaska using eddy covariance measurements
Eric A. Miller; Hiroki Iwata; Masahito Ueyama; Yoshinobu Harazono; Hideki Kobayashi; Hiroki Ikawa; Robert Busey; Go Iwahana; Eugénie S. Euskirchen
International Journal of Wildland Fire, 32, 8, 1226, 1243, CSIRO Publishing, 2023年06月30日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Background The Drought Code (DC) of the Canadian Fire Weather Index System (CFWIS) has been intuitively regarded by fire managers in Alaska, USA, as poorly representing the moisture content in the forest floor in lowland taiga forests on permafrost soils. Aims The aim of this study was to evaluate the DC using its own framework of water balance as cumulative additions of daily precipitation and substractions of actual evaporation. Methods We used eddy covariance measurements (EC) from three flux towers in Interior Alaska as a benchmark of natural evaporation. Key results The DC water balance model overpredicted drought for all 14 site-years that we analysed. Errors in water balance cumulated to 109 mm by the end of the season, which was 54% of the soil water storage capacity of the DC model. Median daily water balance was 6.3 times lower than that measured by EC. Conclusions About half the error in the model was due to correction of precipitation for canopy effects. The other half was due to dependence of the actual evaporation rate on the proportional ‘fullness’ of soil water storage in the DC model. Implications Fire danger situational awareness is improved by ignoring the DC in the CFWIS for boreal forests occurring on permafrost. - Transient Freeze‐Thaw Deformation Responses to the 2018 and 2019 Fires Near Batagaika Megaslump, Northeast Siberia
K. Yanagiya; M. Furuya; P. Danilov; G. Iwahana
Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 128, 2, American Geophysical Union (AGU), 2023年02月12日, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Wildfires in Arctic regions impact landforms via permafrost degradation and subsequent deformation that can last for many years. However, it remains uncertain on if and how much deformations occur, and what controls their magnitude, particularly during the first couple of years. Here, we examine the transient post‐fire deformation responses near the Batagaika megaslump, which is the world's largest retrogressive thaw slump at Batagay, Sakha Republic. There were wildfires in the summers of 2018 and 2019 on the same slope, which could trigger the formation of another megaslump; many fires occurred nearby in 2019. We use interferometric synthetic aperture radar (InSAR) to measure surface displacements, including both post‐fire and span‐fire images. We also perform onsite measurements of temperature and thaw depth around the two scars near Batagaika megaslump in 2019, 2020, and 2021 and around the 2014 scar in 2019. At the three fire scars formed in 2018 and 2019, we demonstrate year‐to‐year and location‐specific changes in the amplitude of subsidence, heave, and duration. The 2018 scar shows cumulative subsidences of up to 10 cm by March 2021, more clearly than the nearby 2019 scar. On the other hand, another 2019 scar adjacent to the 2014 scar shows up to 13 cm net subsidence during the first span‐fire year, although the subsiding area is limited. These diverse transient post‐fire responses demonstrate that under the yedoma area the spatial heterogeneities of the active layer depth and the timing of fires will control subsequent thermokarst processes. - Origin of CO2, CH4, and N2O trapped in ice wedges in central Yakutia and their relationship
Ji‐Woong Yang; Jinho Ahn; Go Iwahana; Nayeon Ko; Ji‐Hoon Kim; Kyungmin Kim; Alexander Fedorov; Sangyoung Han
Permafrost and Periglacial Processes, 34, 1, 122, 141, Wiley, 2022年11月13日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Permafrost thawing as a result of global warming is expected to foster the biological remineralization of intact organic carbon and nitrogen and release greenhouse gas (GHG) into the atmosphere, which will have positive feedback for future global warming. However, GHG budgets and their controls in permafrost ground ice are not yet fully understood. This study aims to better understand the control mechanisms of GHG in ground ice by using new gas and chemistry data. In this study, we present new data on carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) mixing ratios in three different ice wedges, Churapcha, Syrdakh, and Cyuie, located in central Yakutia, Siberia. The GHG mixing ratios in the studied ice wedges range from 0.0% to 13.8% CO2, 1.3–91.2 ppm CH4, and 0% and 0–1414 N2O. In particular, all three ice wedges demonstrate that ice‐wedge samples enriched in CH4 were depleted in N2O mixing ratios and vice versa. N2–O2–Ar compositions indicate that the studied ice wedges were most likely formed by dry snow or hoarfrost, not by freezing of snow meltwater, and the O2‐consuming biological metabolism was active. Most of the observed GHG mixing ratios cannot be explained without microbial metabolism. The inhibitory impact of denitrification products of nitrate (including N2O) could be an important control of the ice‐wedge CH4 mixing ratio. - Ground Surface Displacement After a Forest Fire Near Mayya, Eastern Siberia, Using InSAR: Observation and Implication for Geophysical Modeling
Takahiro Abe; Go Iwahana; Takeo Tadono; Yoshihiro Iijima
Earth and Space Science, 9, 11, American Geophysical Union (AGU), 2022年10月26日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Forest fires significantly impact permafrost degradation in the subarctic regions. However, interannual and seasonal variations in surface deformation due to permafrost thawing in burned areas were poorly understood. Measuring the ground surface displacement in fire scars helps us understand the freeze‐thaw dynamics of near‐surface ground and predict the future state, particularly in ice‐rich permafrost regions. This study used the L‐ and C‐band interferometric synthetic aperture radar technique to reveal interannual subsidence and seasonal thaw settlement/frost heave in a fire scar near Mayya, Sakha Republic in Eastern Siberia burned in 2013. We found that the cumulative subsidence was up to 7 cm between 2014 and 2020, most of which had occurred by 2016. The magnitude of seasonal thaw settlement and frost heave varied each year from 2017 to 2020 after the fire, but the interannual change in frost heave corresponded to the temporal variation in precipitation during the thawing season from 2017 to 2020. This suggests that the precipitation amount during the thawing season is related to the magnitude of segregation‐ice formation in the sediments, which determines the frost heave amount. The observed seasonal displacements could not be quantitatively explained by models inferred from the Stefan's equation and volume changes associated with ice‐water phase change. This implies that other models associated with segregated ice (ice lens) formation/thaw are required to explain the observed seasonal displacement. - Assessing and projecting surface air temperature conditions required to sustain permafrost in Japan
Tokuta Yokohata; Go Iwahana; Kazuyuki Saito; Noriko N. Ishizaki; Taiga Matsushita; Tetsuo Sueyoshi
Progress in Earth and Planetary Science, 9, 1, 2022年08月02日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Methane flux around the Gulkana Glacier terminus, Alaska summer 2019
Konya, K; G. Iwahana; T. Sueyoshi; T. Morishita; T. Abe
Polar Data Journal, 6, 32, 42, 2022年08月, [査読有り], [国際共著], [国際誌] - Understanding formation of ice wedges and origin of trapped greenhouse gas at Zyryanka, Northeastern Siberia 
Nayeon Ko; Hansu Park; Hyejung Jung; Go Iwahana; Alexander Fedorov; Jinho Ahn
Copernicus GmbH, 2022年03月27日
<p>Multiple geochemical analyses may help us better constrain the ice-wedge formation and in-situ greenhouse gas (GHG) production mechanisms. Here we present new results from ice-wedge ice sampled at Zyryanka, Northeastern Siberia (65&#176;93&#8217;N, 150&#176;89&#8217;E). The plant remains and CO<sub>2</sub> gas were analyzed for <sup>14</sup>C dating, and we obtained from 810 to 1750 years before 1950 CE for the Zyryanka ice wedge. &#948;(N<sub>2</sub>/Ar) of the ice wedges ranges from -17.51 to -3.53 % with regard to modern air, indicating that the Zyryanka ice wedge was formed by both liquid water and dry snow. On the other hand, the &#948;(O<sub>2</sub>/Ar) value of the Zyryanka ice wedges ranges from -72.88 to -37.58 % with regard to modern air, implying oxygen gas was consumed considerably by respiration of microorganisms in the ice-wedge ice. We also observed correlations among the three greenhouse gas species and oxygen gas concentrations. N<sub>2</sub>O and CO<sub>2</sub> concentrations show a strong positive correlation (r<em> </em>= 0.94, p=0.01). We also found that the melting fraction (estimated from N<sub>2</sub>/Ar) is positively correlated with CO2 (r=0.81, p=0.01) and CH<sub>4</sub> (r=0.87, p<0.05). Furthermore, O<sub>2</sub> concentration is negatively correlated with the CH<sub>4</sub> concentrations (r = -0.41, p<0.05) which may imply that CH<sub>4</sub> production is associated with biological oxygen consumption. The &#948;<sup>18</sup>O of ice melt ranges from -28.6 to -19.1 &#8240; for the ice wedge and adjacent soil samples, showing a symmetric structure with low &#948;<sup>18</sup>O values in the ice wedge parts and high in the adjacent soils. Comparing with the &#948;<sup>18</sup>O value of modern precipitation in the Zyryanka region, it can be inferred that the ice wedge was mainly formed by filling with cold seasonal precipitation. Our study shows that the gas mixing ratios in ice wedges and water stable isotope analysis may help better understanding the biogeochemical environments during and after the formation of ice wedges.</p> - Climatic assessment of circum-Arctic permafrost zonation over the last 122 kyr
Kazuyuki Saito; Jun'ichi Okuno; Hirokazu Machiya; Go Iwahana; Hiroshi Ohno; Tokuta Yokohata
Polar Science, 31, 100765, 100765, 2022年03月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - 合成開口レーダによる大雪山系における季節的凍土融解に伴う地表面変位量分布
阿部 隆博; 岩花 剛; 曽根 敏雄; 内田 昌男
雪氷, 84, 1, 13, 27, Japanese Society of Snow and Ice, 2022年01月15日, [査読有り], [国際共著], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Quantitative Separation of Precipitation and Permafrost Waters Used for Evapotranspiration in a Boreal Forest: A Numerical Study Using Tracer Model
Hotaek Park; Masahiro Tanoue; Atsuko Sugimoto; Kimpei Ichiyanagi; Go Iwahana; Tetsuya Hiyama
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126, 12, American Geophysical Union (AGU), 2021年12月10日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Projections of surface air temperature required to sustain permafrost and importance of adaptation to climate change in the Daisetsu Mountains, Japan
Tokuta Yokohata; Go Iwahana; Toshio Sone; Kazuyuki Saito; Noriko N. Ishizaki; Takahiro Kubo; Hiroyuki Oguma; Masao Uchida
Scientific Reports, 11, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2021年07月30日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Permafrost is known to occur in high mountainous areas such as the Daisetsu Mountains in Japan, which are located at the southernmost limit of the permafrost distribution in the world. In this study, areas with climatic conditions suitable for sustaining permafrost in the Daisetsu Mountains are projected using bias-corrected and downscaled climate model outputs and statistical relationships between surface air temperatures and permafrost areas. Using freezing and thawing indices, the size of the area in the Daisetsu Mountains where climatic conditions were suitable for permafrost were estimated to be approximately 150 km2 in 2010. Under the RCP8.5 scenario, this area is projected to decrease to about 30 km2 by 2050 and it is projected to disappear by around 2070. Under the RCP2.6 scenario, the area is projected to decrease to approximately 20 km2 by 2100. The degradation of mountain permafrost could potentially affect the stability of trekking trails due to slope displacement, and it may also have deleterious effects on current alpine ecosystems. It is therefore important to accurately monitor changes in the mountain ecosystem environment and to implement measures to adapt to an environment that is projected to change significantly in the future. - Applications of UAVs in Cold Region Ecological and Environmental Studies
Shuhua Yi; Go Iwahana; Yu Qin; Yi Sun
Remote Sensing, 13, 13, 2472, 2472, MDPI AG, 2021年06月24日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Lightweight unmanned aerial vehicles (UAVs) have been developed rapidly due to the miniaturization of aircraft components and the low cost of various sensors, as well as embedded computers, and have become a commonly used platform for ecological and environmental studies [...] - Mapping the Main Characteristics of Permafrost on the Basis of a Permafrost-Landscape Map of Yakutia Using GIS
Alyona A. Shestakova; Alexander N. Fedorov; Yaroslav I. Torgovkin; Pavel Y. Konstantinov; Nikolay F. Vasyliev; Svetlana V. Kalinicheva; Vera V. Samsonova; Tetsuya Hiyama; Yoshihiro Iijima; Hotaek Park; Go Iwahana; Alexey N. Gorokhov
Land, 10, 5, 462, 462, MDPI AG, 2021年04月27日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), The purpose of this article was to compile four separate digital thematic maps of temperature and ice content of permafrost, the active layer thickness, and cryogenic processes in Yakutia as a basis for assessing changes to modern climate changes and anthropogenic disturbances. In this work, materials on permafrost were used, serving as the basis for compiling a permafrost landscape map of the Republic of Sakha (Yakutia). The maps were compiled using ArcGIS software, which supports attribute table mapping. The ground temperature and active layer thickness maps reflected landscape zonality and regional differences. Peculiarities of genetic types of Quaternary deposits and climatic conditions reflected the ice content of surface sediments and cryogenic process distribution maps. One of the most common is ground temperatures from −2.1 to −4.0 °C, which were found to occupy about 37.4% of the territory of Yakutia. More than half of the region was found to be occupied by permafrost landscapes with a limited thickness of the active layer up to 1.1 m. Ice-rich permafrost (more than 0.4 in ice content) was found to be typical for about 40% of the territory. Thermokarst is the most hazardous process that occurs in half of Yakutia. - Arctic tundra shrubification: a review of mechanisms and impacts on ecosystem carbon balance
Zelalem A Mekonnen; William J Riley; Logan T Berner; Nicholas J Bouskill; Margaret S Torn; Go Iwahana; Amy L Breen; Isla H Myers-Smith; Mariana García Criado; Yanlan Liu; Eugénie S Euskirchen; Scott J Goetz; Michelle C Mack; Robert F Grant
Environmental Research Letters, 16, 5, 053001, 053001, IOP Publishing, 2021年04月23日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Vegetation composition shifts, and in particular, shrub expansion across the Arctic tundra are some of the most important and widely observed responses of high-latitude ecosystems to rapid climate warming. These changes in vegetation potentially alter ecosystem carbon balances by affecting a complex set of soil–plant–atmosphere interactions. In this review, we synthesize the literature on (a) observed shrub expansion, (b) key climatic and environmental controls and mechanisms that affect shrub expansion, (c) impacts of shrub expansion on ecosystem carbon balance, and (d) research gaps and future directions to improve process representations in land models. A broad range of evidence, includingin-situobservations, warming experiments, and remotely sensed vegetation indices have shown increases in growth and abundance of woody plants, particularly tall deciduous shrubs, and advancing shrublines across the circumpolar Arctic. This recent shrub expansion is affected by several interacting factors including climate warming, accelerated nutrient cycling, changing disturbance regimes, and local variation in topography and hydrology. Under warmer conditions, tall deciduous shrubs can be more competitive than other plant functional types in tundra ecosystems because of their taller maximum canopy heights and often dense canopy structure. Competitive abilities of tall deciduous shrubs vs herbaceous plants are also controlled by variation in traits that affect carbon and nutrient investments and retention strategies in leaves, stems, and roots. Overall, shrub expansion may affect tundra carbon balances by enhancing ecosystem carbon uptake and altering ecosystem respiration, and through complex feedback mechanisms that affect snowpack dynamics, permafrost degradation, surface energy balance, and litter inputs. Observed and projected tall deciduous shrub expansion and the subsequent effects on surface energy and carbon balances may alter feedbacks to the climate system. Land models, including those integrated in Earth System Models, need to account for differences in plant traits that control competitive interactions to accurately predict decadal- to centennial-scale tundra vegetation and carbon dynamics. - Intra‐ice and intra‐sediment cryopeg brine occurrence in permafrost near Utqiaġvik (Barrow)
Go Iwahana; Zachary S. Cooper; Shelly D. Carpenter; Jody W. Deming; Hajo Eicken
Permafrost and Periglacial Processes, 32, 3, 427, 446, Wiley, 2021年03月11日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Cryopeg is a layer within permafrost containing a significant amount of cryotic unfrozen water due to dissolved salts. To explore the origin and development of cryopeg and associated brines found near Utqiaġvik, we sampled extensively within the Barrow Permafrost Tunnel. We found two types of cryopeg brines based on their distinctive locations: (a) intra‐ice brine (IiB), entirely bounded by massive ground ice, and not previously observed in the Northern Hemisphere; and (b) intra‐sediment brine (IsB), found as expected in unfrozen sediments within permafrost. The encountered IiBs were situated in small ellipsoidal or more complex shaped pockets within the massive ice at roughly atmospheric pressure. Radiocarbon dating suggests that the IiB segregated from IsB‐bearing cryopeg beneath the massive ice at about 11 ka BP, at the earliest. From geochemical analyses, IsB lenses were interpreted as having developed through repeated evaporation and cryoconcentration of seawater in a lagoonal environment, then isolated when the surrounding sediment froze and became covered by an upper sediment unit around 40 ka BP or earlier. The discovery of IiB and development of origin scenarios for both brine types validate the importance of high‐resolution sampling as enabled by the unique facility of a permafrost tunnel. - Impacts of climate-induced permafrost degradation on vegetation: A review
Xiao-Ying Jin; Hui-Jun Jin; Go Iwahana; Sergey S. Marchenko; Dong-Liang Luo; Xiao-Ying Li; Si-Hai Liang
Advances in Climate Change Research, 12, 1, 29, 47, Elsevier BV, 2021年02月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Numerical model to simulate long-term soil organic carbon and ground ice budget with permafrost and ice sheets (SOC-ICE-v1.0)
Kazuyuki Saito; Hirokazu Machiya; Go Iwahana; Tokuta Yokohata; Hiroshi Ohno
Geoscientific Model Development, 14, 1, 521, 542, 2021年01月27日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Geochemistry of Coastal Permafrost and Erosion-Driven Organic Matter Fluxes to the Beaufort Sea Near Drew Point, Alaska
Emily M. Bristol; Craig T. Connolly; Thomas D. Lorenson; Bruce M. Richmond; Anastasia G. Ilgen; R. Charles Choens; Diana L. Bull; Mikhail Kanevskiy; Go Iwahana; Benjamin M. Jones; James W. McClelland
Frontiers in Earth Science, 8, Frontiers Media SA, 2021年01月08日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Accelerating erosion of the Alaska Beaufort Sea coast is increasing inputs of organic matter from land to the Arctic Ocean, and improved estimates of organic matter stocks in eroding coastal permafrost are needed to assess their mobilization rates under contemporary conditions. We collected three permafrost cores (4.5–7.5 m long) along a geomorphic gradient near Drew Point, Alaska, where recent erosion rates average 17.2 m year−1. Down-core patterns indicate that organic-rich soils and lacustrine sediments (12–45% total organic carbon; TOC) in the active layer and upper permafrost accumulated during the Holocene. Deeper permafrost (below 3 m elevation) mainly consists of Late Pleistocene marine sediments with lower organic matter content (∼1% TOC), lower C:N ratios, and higher δ13C values. Radiocarbon-based estimates of organic carbon accumulation rates were 11.3 ± 3.6 g TOC m−2 year−1during the Holocene and 0.5 ± 0.1 g TOC m−2 year−1during the Late Pleistocene (12–38 kyr BP). Within relict marine sediments, porewater salinities increased with depth. Elevated salinity near sea level (∼20–37 in thawed samples) inhibited freezing despite year-round temperatures below 0°C. We used organic matter stock estimates from the cores in combination with remote sensing time-series data to estimate carbon fluxes for a 9 km stretch of coastline near Drew Point. Erosional fluxes of TOC averaged 1,369 kg C m−1 year−1during the 21st century (2002–2018), nearly doubling the average flux of the previous half-century (1955–2002). Our estimate of the 21st century erosional TOC flux year−1from this 9 km coastline (12,318 metric tons C year−1) is similar to the annual TOC flux from the Kuparuk River, which drains a 8,107 km2area east of Drew Point and ranks as the third largest river on the North Slope of Alaska. Total nitrogen fluxes via coastal erosion at Drew Point were also quantified, and were similar to those from the Kuparuk River. This study emphasizes that coastal erosion represents a significant pathway for carbon and nitrogen trapped in permafrost to enter modern biogeochemical cycles, where it may fuel food webs and greenhouse gas emissions in the marine environment. - Seasonal and Interannual Ground-Surface Displacement in Intact and Disturbed Tundra along the Dalton Highway on the North Slope, Alaska
Go Iwahana; Robert Busey; Kazuyuki Saito
Land, 10, 1, 22, 22, MDPI AG, 2020年12月29日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Model improvement and future projection of permafrost processes in a global land surface model
Tokuta Yokohata; Kazuyuki Saito; Kumiko Takata; Tomoko Nitta; Yusuke Satoh; Tomohiro Hajima; Tetsuo Sueyoshi; Go Iwahana
Progress in Earth and Planetary Science, 7, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年11月13日, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract
To date, the treatment of permafrost in global climate models has been simplified due to the prevailing uncertainties in the processes involving frozen ground. In this study, we improved the modeling of permafrost processes in a state-of-the-art climate model by taking into account some of the relevant physical properties of soil such as changes in the thermophysical properties due to soil freezing. As a result, the improved version of the global land surface model was able to reproduce a more realistic permafrost distribution at the southern limit of the permafrost area by increasing the freezing of soil moisture in winter. The improved modeling of permafrost processes also had a significant effect on future projections. Using the conventional formulation, the predicted cumulative reduction of the permafrost area by year 2100 was approximately 60% (40–80% range of uncertainty from a multi-model ensemble) in the RCP8.5 scenario, while with the improved formulation, the reduction was approximately 35% (20–50%). Our results indicate that the improved treatment of permafrost processes in global climate models is important to ensuring more reliable future projections. - Future projection of greenhouse gas emissions due to permafrost degradation using a simple numerical scheme with a global land surface model
Tokuta Yokohata; Kazuyuki Saito; Akihiko Ito; Hiroshi Ohno; Katsumasa Tanaka; Tomohiro Hajima; Go Iwahana
Progress in Earth and Planetary Science, 7, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年10月02日, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Surface displacement revealed by L-band InSAR analysis in the Mayya area, Central Yakutia, underlain by continuous permafrost
Abe, Takahiro; Iwahana, Go; Efremov; Petr V.; Desyatkin; Alexey R.; Kawamura, Takumi; Fedorov, Alexander; Zhegusov, Yuri; Yanagiya, Kazuki; Tadono, Takeo
Earth, Planets and Space, 72, 1, 138, 138, 2020年09月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Mapping simulated circum-Arctic organic carbon, ground ice, and vulnerability of ice-rich permafrost to degradation
Kazuyuki Saito; Hirokazu Machiya; Go Iwahana; Hiroshi Ohno; Tokuta Yokohata
Progress in Earth and Planetary Science, 7, 1, 2020年07月22日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Brief Communication: The reliability of gas extraction techniques for analysing CH4 and N2O compositions in gas trapped in permafrost ice wedges
Ji-Woong Yang; Jinho Ahn; Go Iwahana; Sangyoung Han; Kyungmin Kim; Alexander Fedorov
The Cryosphere, 14, 4, 1311, 1324, Copernicus GmbH, 2020年04月23日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌), Abstract. Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) compositions in ground ice may provide information on their production mechanisms inpermafrost. However, existing gas extraction methods have not been well tested. We tested conventional wet and dry gas extraction methods using icewedges from Alaska and Siberia, finding that both methods can extract gas from the easily extractable parts of the ice (e.g. gas bubbles) and yieldsimilar results for CH4 and N2O mixing ratios. We also found insignificant effects of microbial activity during wetextraction. However, both techniques were unable to fully extract gas from the ground ice, presumably because gas molecules adsorbed onto or enclosedin soil aggregates are not easily extractable. Estimation of gas production in a subfreezing environment of permafrost should consider such incompletegas extraction. - Measurements of beryllium isotopes in ice wedges in Alaska
Kazuho Horiuchi; Hiroshi Ohno; Go Iwahana; Yoshinori Iizuka; Hiroyuki Matsuzaki
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 459, 64, 70, Elsevier BV, 2019年11月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Distinctive microbial communities in subzero hypersaline brines from Arctic coastal sea ice and rarely sampled cryopegs
Zachary S Cooper; Josephine Z Rapp; Shelly D Carpenter; Go Iwahana; Hajo Eicken; Jody W Deming
FEMS Microbiology Ecology, 95, 12, Oxford University Press (OUP), 2019年10月18日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Ion concentrations in ice wedges: An innovative approach to reconstruct past climate variability
Yoshinori Iizuka; Chihiro Miyamoto; Sumito Matoba; Go Iwahana; Kazuho Horiuchi; Yoshio Takahashi; Naoya Kanna; Koji Suzuki; Hiroshi Ohno
Earth and Planetary Science Letters, 515, 58, 66, Elsevier BV, 2019年06月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Technical advances in measuring greenhouse gas emissions from thawing permafrost soils in the laboratory
Seiichiro Yonemura; Masao Uchida; Go Iwahana; Yongwon Kim; Kenji Yoshikawa
Polar Science, 19, 137, 145, 2019年03月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Multi-year effect of wetting on CH
4 flux at taiga-Tundra boundary in northeastern Siberia deduced from stable isotope ratios of CH4
Ryo Shingubara; Atsuko Sugimoto; Jun Murase; Go Iwahana; Shunsuke Tei; Maochang Liang; Shinya Takano; Tomoki Morozumi; Trofim C. Maximov
Biogeosciences, 16, 3, 755, 768, Copernicus GmbH, 2019年02月11日, [査読有り]
研究論文(学術雑誌) - A decade of remotely sensed observations highlight complex processes linked to coastal permafrost bluff erosion in the Arctic
Benjamin M Jones; Louise M Farquharson; Carson A Baughman; Richard M Buzard; Christopher D Arp; Guido Grosse; Diana L Bull; Frank Günther; Ingmar Nitze; Frank Urban; Jeremy L Kasper; Jennifer M Frederick; Matthew Thomas; Craig Jones; Alejandro Mota; Scott Dallimore; Craig Tweedie; Christopher Maio; Daniel H Mann; Bruce Richmond; Ann Gibbs; Ming Xiao; Torsten Sachs; Go Iwahana; Mikhail Kanevskiy; Vladimir E Romanovsky
Environmental Research Letters, 13, 11, 115001, 115001, IOP Publishing, 2018年10月25日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Links between annual surface temperature variation and land cover heterogeneity for a boreal forest as characterized by continuous, fibre-optic DTS monitoring
Kazuyuki Saito; Go Iwahana; Hiroki Ikawa; Hirohiko Nagano; Robert C. Busey
Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems, 7, 3, 223, 234, Copernicus GmbH, 2018年07月31日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Tundra fire alters vegetation patterns more than the resultant thermokarst
Shiro Tsuyuzaki; Go Iwahana; Kazuyuki Saito
Polar Biology, 41, 4, 753, 761, Springer Science and Business Media LLC, 2017年12月28日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - 北海道における冬期土壌凍結深の測定を通したアウトリーチ活動
原田鉱一郎; 吉川謙二; 岩花剛; J.Stanilovskaya; 澤田結基; 曽根敏雄
北海道の雪氷, 36, 7, 8, 2017年09月, [査読有り], [国際共著], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - 土壌凍結深の測定を通したアウトリーチプログラム(6)
原田 鉱一郎; 吉川 謙二; 岩花 剛; Stanilovskaya Julia; 澤田 結基; 曽根 敏雄
雪氷研究大会講演要旨集, 2017, 183, 183, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 2017年
日本語 - Geomorphological and geochemistry changes in permafrost after the 2002 tundra wildfire in Kougarok, Seward Peninsula, Alaska
Go Iwahana; Koichiro Harada; Masao Uchida; Shiro Tsuyuzaki; Kazuyuki Saito; Kenji Narita; Keiji Kushida; Larry D. Hinzman
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 121, 9, 1697, 1715, 2016年09月, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Endurance of larch forest ecosystems in eastern Siberia under warming trends
Hisashi Sato; Hideki Kobayashi; Go Iwahana; Takeshi Ohta
ECOLOGY AND EVOLUTION, 6, 16, 5690, 5704, 2016年08月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Variability of Permafrost and Landscape Conditions Following Clear Cutting of Larch Forest in Central Yakutia
Alexander N. Fedorov; Go Iwahana; Pavel Y. Konstantinov; Takashi Machimura; Radomir N. Argunov; Peter V. Efremov; Larry M.C. Lopez; Fumiaki Takakai
Permafrost and Periglacial Processes, 28, 1, 331, 338, 2016年06月02日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - InSAR Detection and Field Evidence for Thermokarst after a Tundra Wildfire, Using ALOS-PALSAR
Go Iwahana; Masao Uchida; Lin Liu; Wenyu Gong; Franz Meyer; Richard Guritz; Tsutomu Yamanokuchi; Larry Hinzman
Remote Sensing, 8, 3, 218, 218, 2016年03月08日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Snowmelt and the hydrological interaction of forest-grassland ecosystems in Central Yakutia, eastern Siberia
M. L. Lopez Caceres; F. Takakai; G. Iwahana; A. N. Fedorov; Y. Iijima; R. Hatano; M. Fukuda
HYDROLOGICAL PROCESSES, 29, 14, 3074, 3083, 2015年07月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 土壌凍結深の測定を通したアウトリーチプログラム (4)
原田 鉱一郎; 吉川 謙二; 岩花 剛; Julia STANILOVSKAYA; 澤田 結基
雪氷研究大会講演要旨集, 2015, 84, 84, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 2015年
日本語 - Geocryological characteristics of the upper permafrost in a tundra-forest transition of the Indigirka River Valley, Russia
Go Iwahana; Shinya Takano; Roman E. Petrov; Shunsuke Tei; Ryo Shingubara; Trofini C. Maximov; Alexander N. Fedorov; Alexey R. Desyatkin; Anatoly N. Nikolaev; Roman V. Desyatkin; Atsuko Sugimoto
POLAR SCIENCE, 8, 2, 96, 113, 2014年06月, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Estimating the water balance of a thermokarst lake in the middle of the Lena River basin, eastern Siberia
A. N. Fedorov; P. P. Gavriliev; P. Y. Konstantinov; T. Hiyama; Y. Iijima; G. Iwahana
ECOHYDROLOGY, 7, 2, 188, 196, 2014年04月, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - エドマ層研究に関する総説(その二) : 永久凍土から得られる古環境情報
岩花 剛
雪氷 : 日本雪氷協會雜誌, 75, 5, 353, 364, 日本雪氷学会, 2013年09月15日, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - エドマ層研究に関する総説(その一) : 研究史の概略および気候変動との関わり
岩花 剛
雪氷 : 日本雪氷協會雜誌, 75, 5, 343, 352, 日本雪氷学会, 2013年09月15日, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - アラスカ・デナリハイウェイ沿いのパルサの形成と内部構造
岩花 剛; 内田 昌男; 近藤 美由紀; 吉川 謙二; ヒンズマン ラリー
雪氷研究大会講演要旨集, 2013, 31, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 2013年
日本語 - Environmental consciousness of local people of yakutia under global climate change
Yury I. Zhegusov; Stanislav M. Ksenofontov; Trofim Ch. Maximov; Atsuko Sugimoto; Go Iwahana
Causes, Impacts and Solutions to Global Warming, 251, 260, Springer New York, 2013年01月01日, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 論文集(書籍)内論文 - Internal Structure of a Lithalsa in the Akkol Valley, Russian Altai Mountains
Go Iwahana; Kotaro Fukui; Nikolai Mikhailov; Oleg Ostanin; Yoshiyuki Fujii
PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, 23, 2, 107, 118, 2012年04月, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 富士山高標高域における浅部地温の通年観測―永久凍土急激融解説 の評価も含めて―
池田敦; 岩花剛; 末吉哲雄
地学雑誌, 121, 2, 306, 331, Tokyo Geographical Society, 2012年02月, [査読有り], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌), On September 2010, the Japanese mass media reported that permafrost had disappeared throughout the altitudes of 3300–3600 m asl. on the south-facing slope of Mt. Fuji (3776 m asl.) within 12 years because of climatic warming. However, no evidence (data and analyses) has been published in scientific journals. In this paper, we show ground freeze-thaw patterns above the tree line of Mt. Fuji based on recent year-round records of temperatures at shallow depths at 22 sites. The shallow ground temperatures became significantly warmer from the 2008–2009 period to the 2009–2010 period because the latter period had irregular snow accumulation at several sites and extremely sunny hot summer. The snow cover on Mt. Fuji generally prevented the ground from cooling rather than from warming. In addition, records for some locations show rapid ground warming in late summer, which accompanied heavy rainfall events. The mean annual temperatures at the ground surface on the south-facing slope were 1.5 to 3°C higher than those on the north-facing slope at the same altitude. Considering these characteristics, we interpret that the presence of permafrost is probable only at 5 sites on north- to west-facing windy locations above 3500 m asl., although studies in the 1970s suggest that the lower boundary lay at around 3000 m asl. on both north- and south-facing slopes. However, it is clear that, in the 1970s, the estimation of permafrost distribution on Mt. Fuji was based not on thaw depths at the end of thawing period (late September to mid October), but on those in the middle of thawing period (late July to August). The resulting overestimation of the permafrost distribution may have led to tales of extremely rapid permafrost degradation. Permafrost research on Mt. Fuji is still at its initial stage and long-term monitoring of ground temperatures is required to evaluate the impacts of changes of climate and volcanic activity on the surrounding environment. - 富士山頂における3m深地温測定 (2008-2010年) : 永久凍土の存在確認と長期変化把握に向けて
岩花 剛; 池田 敦; 福井 幸太郎; 斉藤 和之; 末吉 哲雄; 原田 鉱一郎; 澤田 結基
雪氷 : 日本雪氷協會雜誌, 73, 2, 119, 131, 日本雪氷学会, 2011年03月, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
日本語 - Use of automated recorders (data loggers) in permafrost temperature monitoring
Konstantinov, P.Y.; Fedorov, A.N.; Machimura, T.; Iwahana, G.; Yabuki, H.; Iijima, Y.; Costard, F.
Earth's Cryosphere, 15, 1, 23, 32, 2011年01月01日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
ロシア語, 研究論文(学術雑誌) - Effect of increased rainfall on water dynamics of larch (Larix cajanderi) forest in permafrost regions, Russia: an irrigation experiment
M. L. Lopez C; T. Shirota; G. Iwahana; T. Koide; T. C. Maximov; M. Fukuda; H. Saito
JOURNAL OF FOREST RESEARCH, 15, 6, 365, 373, 2010年12月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Effects of changes in the soil environment associated with heavy precipitation on soil greenhouse gas fluxes in a Siberian larch forest near Yakutsk
Takahiro Koide; Hideyuki Saito; Tetsuoh Shirota; Go Iwahana; M. Larry Lopez C; Trofim C. Maximov; Shuichi Hasegawa; Ryusuke Hatano
SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION, 56, 4, 645, 662, 2010年08月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Comparison of carbon and water vapor exchange of forest and grassland in permafrost regions, Central Yakutia, Russia
M. L. Lopez C; E. Gerasimov; T. Machimura; F. Takakai; G. Iwahana; A. N. Fedorov; M. Fukuda
AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY, 148, 12, 1968, 1977, 2008年12月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 2007年11月に北海道上ホロカメットク山で連続発生した雪崩
尾関 俊浩; 八久保 晶弘; 岩花 剛; 中村 一樹; 樋口 和生; 大西 人史; 佐々木 大輔; 秋田谷 英次
雪氷, 70, 6, 571, 580, 日本雪氷学会, 2008年11月, [査読有り], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Micrometeorological measurements on mountain permafrost in Daisetsu Mountains, Hokkaido, Japan.
Iwahana, G; Sawada, Y; Ishikawa, M; Katamura, F; Sone, T; Sueyoshi, T; Harada, K
Ninth International Conference on Permafrost, 1, 6, 809, 814, 2008年, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Interannual environmental-soil thawing rate variation and its control on transpiration from Larix cajanderi, Central Yakutia, Eastern Siberia
M. L. C. Lopez; H. Saito; Y. Kobayashi; T. Shirota; G. Iwahana; T. C. Maximov; M. Fukuda
JOURNAL OF HYDROLOGY, 338, 3-4, 251, 260, 2007年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The lower limit of mountain permafrost in the Russian Altai Mountains
Kotaro Fukui; Yoshiyuki Fujii; Nikolai Mikhailov; Oleg Ostanin; Go Iwahana
PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, 18, 2, 129, 136, 2007年04月, [査読有り], [最終著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 永久凍土と活動層のリモートセンシング (衛星観測特集)
串田圭司; 原田鉱一郎; 森淳子; 岩花剛; 澤田結基; 片村文崇; 福田正己
雪氷(日本雪氷学会誌), 69, 2, 221-228, 228, The Japanese Society of Snow and Ice, 2007年03月, [査読有り], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌), 凍土に関わるリモートセンシングの研究をレビューした.凍土は生態系と密接な関係がある.凍土一生態系システムは大気との熱・水収支および温室効果ガス収支に関わっている.永久凍土地帯で予想されている温暖化とそのフィードバックを考えると,凍土の変化の広域把握はますます重要性を増す.凍土はたいていの場合,上空から直接見ることはできない.マイクロ波のPバンド(周波数320MHz,波長0.9m)を用いてもせいぜい土中1mの深さまでの情報しか得ることができない.こうした意味で,凍土のリモートセンシングは限られたものであるという見方もあろう.しかし別の見方をすれば,それは,凍土と密接な関係のある1)凍土上の生態系のリモートセンシング,2)地表面の凍結融解のリモートセンシング,3)凍土上部もしくは活動層のリモートセンシング,4)融解湖のリモートセンシング,5)マイクロ波リモートセンシングと地中レーダの統合,6)リモートセンシングを基礎にした地理情報システムによる総合的な解析,から成る広範で学際的な研究分野であると言える. - 大雪山系の風衝地における微気象観測
岩花 剛
北海道地理, 2006, 81, 51, 54, The Hokkaido Geographical Society, 2006年, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
日本語 - Influence of forest clear‐cutting on the thermal and hydrological regime of the active layer near Yakutsk, eastern Siberia
Go Iwahana; Takashi Machimura; Yoshikazu Kobayashi; Alexander N. Fedorov; Pavel Y. Konstantinov; Masami Fukuda
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 110, G2, 2005年10月26日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(学術雑誌) - Thermal conductivity of soils in the active layer of Eastern Siberia
A Brouchkov; M Fukuda; G Iwahana; Y Kobayashi; P Konstantinov
PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, 16, 2, 217, 222, 2005年04月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Change of carbon dioxide budget during three years after deforestation in eastern Siberia larch forest.
Machimura T; Kobayashi Y; Iwahana G; Hirano T; Lopez L; Fukuda M; Fedorov A
Journal of Agricultural Meteorology, 60, 5, 653, 656, 日本農業気象学会, 2005年, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 東シベリア・ヤクーツク近郊のカラマツ林および森林攪乱地における活動層の熱・水収支特性
岩花 剛; 町村 尚; 小林 義和; 福田 正己
雪氷, 66, 2, 163, 175, The Japanese Society of Snow and Ice, 2004年03月15日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌), 連続的永久凍土帯に属し,北方針葉樹林(タイガ)帯である東シベリアのヤクーツ近郊で2000年5月~9月の融解期において活動層のモニタリングを行った.観測対象地の活動層の熱収支特性を明らかにすること,および森林と攪乱地における熱・水収支特性を比較し,森林攪乱による永久凍土環境,主に活動層の物理的環境への影響を評価することを目的とし,火災後伐採され11年経過したサイトと成熟カラマツ林の活動層の熱・水収支解析を行った.熱収支解析の結果,調査地での活動層熱収支において融解潜熱の項が地中熱流量に対して大きな割合(カラマツ林で74%,攪乱地で86%)を占めることがわかった.攪乱地では,森林より地中熱流量が大きかったにもかかわらず,融解深に違いが見られなかった.これは攪乱地で融解前の初期含氷率が高く,融解深の進行に,より多くの融解潜熱が必要であることが原因であった.水収支解析の結果からは,6月~9月においては攪乱地で蒸発散量が少なく(カラマツ林の75%),活動層に水分が維持されやすい環境であることが示唆された.土壌水分プロファイルの違いがこの地域の最大融解深を決定する重要な要素であるといえる. - Thermokarst as a short-term permafrost disturbance, Central Yakutia
A Brouchkov; M Fukuda; A Fedorov; P Konstantinov; G Iwahana
PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, 15, 1, 81, 87, 2004年01月, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - ロシア北東域における異なる植生型から得られた表層花粉群-古植生復元の基礎資料として-
五十嵐八枝子; 岩花剛; 仙頭宣幸; 露崎史朗; 佐藤利幸
第四紀研究, 42, 6, 2003年, [査読有り], [国内誌] - A comparative study of the surface and active layer conditions at disturbed forest sites near Yakutsk
G Iwahana; M Fukuda; Y Kobayashi; T Machimura; AN Fedorov
PERMAFROST, VOLS 1 AND 2, 483, 488, 2003年, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Characteristics of Nitrogen cycling in permafrost regional ecosystems in Yakutsk, Russia
Hatano R; Sawamoto T; Shibuya M; Saito H; Tuno Y; Takahashi K; Kobayashi Y; Iwahana G; Desyatkin RV; Isaev AP
Proceedings of the ninthe symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000, 99, 103, 2001年, [国際共著], [国際誌]
英語, 研究論文(研究会,シンポジウム資料等) - Fire effects of surface fluxes and active layer dynamics in Taiga forest over east Siberian permafrost region 2. Thermal characteristics changes of active layers induced by forest fire.
IWAHANA G.
Proc. of the ninth symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000., 162, 169, 2001年, [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 2007~2017年に観測した北海道の表層雪崩における弱層の特徴 -北海道支部雪氷災害調査チームの10年間の調査記録-
尾関 俊浩; 澤柿 教伸; 下山 宏; 杉山 慎; 山野井 克己; 山口 悟; 秋田谷 英次; 荒川 逸人; 八久保 晶弘; 原田 裕介; 岩花 剛; 兒玉 裕二; 中村 一樹; 榊原 大貴; 榊原 健一, 雪氷研究大会講演要旨集, 2017, 0, 214, 214, 2017年
公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語 - 永久凍土大規模地下氷の結晶性
大野 浩; 岩花 剛; 堀 彰; 宮本 淳; 飯塚 芳徳; 八久保 晶弘; 南 尚嗣; 内田 昌男; ラリー・ ヒンズマン; 曽根 敏雄, 雪氷研究大会講演要旨集, 2015, 157, 157, 2015年
公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語 - Comparison of the surface balance conditions in different stages after forest disturbance in yakutsk region, Eastern Siberia.
Proceedings of the tenth symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 2001, 29, 34, 2003年
■ 講演・口頭発表等
- Permafrost hydrology in an Arctic tundra ecosystem: quantifying water sources using stable water isotopes
Hyejung Jung; Jinho Ahn; Go Iwahana; Jeonghoon Lee
2025年01月20日, Copernicus GmbH
2025年01月20日 - 2025年01月20日, Global warming in the Arctic can lead to the alteration of the hydrological cycle and the thawing of permafrost. In this study, we utilized stable water isotope techniques (δ2H and δ18O) to infer the sources mixing of stream water at two sites (HV and PS) along the Sag River on the North Slope, Alaska (USA) during August 2022. The isotopes of snow and rain samples were plotted above the LMWL and reflected the isotopic characteristics of seasonal precipitation in Alaska. The porewater collected within the active layer showed enriched isotope values than other samples, indicating summer precipitation. Using δ18O and deuterium excess in a Bayesian mixing model, we estimated the contribution rates of summer precipitation, seasonal ice, and ice wedge. The results indicated a substantial contribution from melted seasonal ice (HV: 96.8% and PS: 74.1%), formed by frozen precipitation from the previous year, to surface water in August. Additionally, it was observed that the contribution of ice wedge was relatively greater in the downstream (PS: 21.8%) compared to the upstream (HV: 2.1%). Furthermore, we observed that the isotopic compositions of surface water in the PS site revealed evidence of evaporation, as indicated by a characteristic isotopic fractionation slope. Summer precipitation (HV: 1.1% and PS:4.1%) did not contribute substantially to surface waters. This research provides insight into fundamental processes related to sources and mixing of waters in permafrost hydrology. - Understanding formation of ice wedges and origin of trapped greenhouse gas at Zyryanka, Northeastern Siberia
Nayeon Ko; Hansu Park; Hyejung Jung; Go Iwahana; Alexander Fedorov; Jinho Ahn
2022年03月27日, Copernicus {GmbH}
2022年03月27日 - 2022年03月27日 - 富士山頂の永久凍土上で観測された特徴的な地温断面について
池田敦; 岩花剛; 福井幸太郎
雪氷研究大会講演要旨集(Web), 2018年
2018年 - 2018年 - 土壌凍結深の測定を通したアウトリーチプログラム(6)
原田 鉱一郎; 吉川 謙二; 岩花 剛; Stanilovskaya Julia; 澤田 結基; 曽根 敏雄
雪氷研究大会講演要旨集, 2017年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2017年 - 2017年 - 永久凍土不可逆融解による温室効果ガス放出量の現状評価と将来予測 -現地観測・衛星観測・実験室分析・数値モデルの統合的アプローチ-
斉藤 和之; 町屋 広和; 大野 浩; 横畠 徳太; 岩花 剛
雪氷研究大会講演要旨集, 2017年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2017年 - 2017年 - 2007~2017年に観測した北海道の表層雪崩における弱層の特徴 -北海道支部雪氷災害調査チームの10年間の調査記録-
尾関 俊浩; 澤柿 教伸; 下山 宏; 杉山 慎; 山野井 克己; 山口 悟; 秋田谷 英次; 荒川 逸人; 八久保 晶弘; 原田 裕介; 岩花 剛; 兒玉 裕二; 中村 一樹; 榊原 大貴; 榊原 健一
雪氷研究大会講演要旨集, 2017年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2017年 - 2017年 - 永久凍土大規模地下氷の結晶性
大野 浩; 岩花 剛; 堀 彰; 宮本 淳; 飯塚 芳徳; 八久保 晶弘; 南 尚嗣; 内田 昌男; ラリー・ ヒンズマン; 曽根 敏雄
雪氷研究大会講演要旨集, 2015年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2015年 - 2015年 - 土壌凍結深の測定を通したアウトリーチプログラム (4)
原田 鉱一郎; 吉川 謙二; 岩花 剛; Julia STANILOVSKAYA; 澤田 結基
雪氷研究大会講演要旨集, 2015年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2015年 - 2015年 - セワード半島(アラスカ)における火災後の地下氷融解によるポリゴン状沈下に伴う植生変化
露崎史朗; 岩花剛
日本生態学会大会講演要旨(Web), 2014年
2014年 - 2014年 - アラスカ・デナリハイウェイ沿いのパルサの形成と内部構造
岩花 剛; 内田 昌男; 近藤 美由紀; 吉川 謙二; ヒンズマン ラリー
雪氷研究大会講演要旨集, 2013年, 公益社団法人 日本雪氷学会/日本雪工学会, 日本語
2013年 - 2013年 - 衛星データを用いた永久凍土地帯での火災後の融解深の検出の試み
原田鉱一郎; 成田憲二; 斉藤和之; 岩花剛; 澤田結基; 福田正己
雪氷研究大会講演要旨集, 2013年
2013年 - 2013年 - 高山植物は繁茂する?!
助野 実樹郎; 岩花 剛
日本地理学会発表要旨集, 2012年, 公益社団法人 日本地理学会
2012年 - 2012年, 1. はじめに
高山植生は気候変化に対する脆弱性が高いと予測されており、気候変化による高山植生の変化を議論するためにバックグラウンドデータが必要不可欠である。一方、温帯高山では山岳永久凍土が高山植物の分布に関与しており、凍土層の動態をまじえて高山の環境や植生の変化をモニタリングすることが重要である。演者らは、大雪山北部の小泉岳とその周辺において2001年から高山植生のモニタリング、2005年から高山環境の観測を始めた。
2. 調査・研究方法
相観的な植生の差異を考慮して、小泉岳山頂部の高山風衝地に2m×2m、高山雪田に1mby4mおよび1m×2m、ハイマツ分布地に3m×3mの永久方形区を複数設置し、方形区調査を開始した。各方形区は1m×1mの小方形区に区分し、1%きざみで全植被率、植生高、出現種の被度および高さ、生育状況などを記録した。調査は隔年または4年ごとに、8月下旬から9月初旬に実施した。また高山環境の観測は小泉岳周辺の五色岳でおこなった。
3. 結果と考察
モニタリングの開始以降、高山風衝地やハイマツ分布地の方形区では全植被率が増加し、出現した植物の被度合計値も上昇した。高山雪田では被度合計値のみが上昇した。これらの結果は小泉岳の高山植物が近年繁茂していることを示唆する。高山風衝地では2007~11年に植被率や被度合計値が著しく増大し、多くの植物の相対優占度も同調していた。当該期間における高山環境の変化を把握したところ2010~11年は高温・多雨の年であり、夏季の降水量が例外的に多く、活動層の土壌水分も上昇していたことがわかった。2007~11年、高山風衝地で著しく増加した種はヒメイワタデ、エゾタカネツメクサ、クロマメノキ、タカネクロスゲ、ミヤマクロスゲ、蘚苔類であった。本来タカネクロスゲは湿原の植物であり、小泉岳では湧水地に局所的に分布する。そのため2010~11年の高温・多雨な気象条件を反映して増加した可能性もある。一方でミヤマクロスゲはモニタリング開始当初から著しく増加し、必ずしもこのような気象条件を反映していないと考えられた。
以上のことから例外的な高温・多雨の気象条件は高山植物の繁茂に関与したと考えられる。しかし環境変化への応答は植物種間で一様ではなく、今後は方形区設置地点の地形的差異の他、種間競争にも配慮して植生変化の要因を検討する必要がある。 - 富士山頂の凍土観測(2010~2012年)
池田敦; 岩花剛; 福井幸太郎; 末吉哲雄; 斉藤和之; 原田鉱一郎; 澤田結基
雪氷研究大会講演要旨集, 2012年
2012年 - 2012年 - 東シベリア タイガ-ツンドラ境界域におけるメタンフラックス
新宮原 諒; 鷹野 真也; 岩花 剛; トロフィーム マキシモフ; 杉本 敦子
日本地球化学会年会要旨集, 2011年, 日本地球化学会
2011年 - 2011年, タイガ-ツンドラ境界域に位置する北極圏東シベリアチョクルダ周辺でメタンフラックスを観測した。メタンフラックスは土壌水分、植生に関連して変動し、湿地の窪地で大きな放出が観測された。 - 東シベリア域インディギルカ川下流域における溶存有機物の分布特性
山下 洋平; 鷹野 真也; 杉本 敦子; 岩花 剛; Trofim Maximov
日本地球化学会年会要旨集, 2011年, 日本地球化学会
2011年 - 2011年, 北極圏における土壌から河川への溶存有機物流出メカニズムの現状およびその変動に関する知見は極めて限られている。本研究では東シベリアに位置し、比較的流域面積の小さなインディギルカ川における溶存有機物動態の現状の把握およびその将来の変動予測を行う事を目的に、まず始めに、インディギルカ川下流域の溶存有機物濃度・組成の分布パターンを評価した。試料採取は2010年7月にインディギルカ川下流域にて行い、溶存有機炭素(DOC)濃度、紫外可視吸収スペクトルおよび3次元励起蛍光スペクトルの測定を行った。その結果、湿地起源の溶存有機物は他起源のものに比べ、腐植様物質の組成は大きく変わらないものの、タンパク質様蛍光物質の存在割合が大きい事が示唆された。 - 東シベリア永久凍土帯における水循環システムの水同位体比を用いた研究
鷹野 真也; 岩花 剛; 杉本 敦子
日本地球化学会年会要旨集, 2011年, 日本地球化学会
2011年 - 2011年, 本研究で対象とした東シベリアはユーラシア大陸北東部に位置する世界最大の永久凍土帯であり、永久凍土は東シベリアの水循環システムの中で重要な役割を担っている。地球温暖化により永久凍土のシステムの撹乱が懸念されているが、それにより水循環や物質循環、植生の変化にまで影響が及ぶ可能性がある。この東シベリアの水循環システムを解明するにあたり、水の安定同位体比は非常に有効なツールである。永久凍土帯での水循環システムや水の安定同位体比を用いた研究は報告されるようになってきたが、東シベリアでの河川水や地下水、永久凍土の安定同位体比の変動を考察した研究例はまだない。そこで本研究では、永久凍土帯から流出する水を通しての水循環の解明を目的とし、河川水や地下水の他に、土壌水や凍土の水(氷)を採取し、その水素・酸素同位体比を測定した。 - ロシア・チョクルダ近郊の森林ツンドラにおける永久凍土上層部の地球雪氷学的特徴
岩花 剛; 鷹野 真也; 杉本 敦子
水文・水資源学会研究発表会要旨集, 2011年, THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 日本語
2011年 - 2011年, 地球温暖化は永久凍土帯の季節的融解層厚を増加させる可能性がある.予測される永久凍土上層部の融解はその場に氷として保持されてきた水が流出することを意味する.しかし,永久凍土上層部の体積含氷率や水安定同位体比プロファイルなどの地球雪氷学的情報は限られている.本報告では,ロシア連邦サハ共和国チョクルダ市近郊の森林ツンドラにおいて5地点計15ヵ所において1.5-7mの土層コアサンプリングを行い,地球雪氷学的分析を行った結果を示す.その結果,アイスレンズの発達により体積含氷率の高い層が3m程度まで続くこと,水同位体比が深度の増加に伴って小さくなること,体積含氷率に対応した水同位体比の変化が見られるなどの特徴を捉えることができた. - Monitoring of Permafrost in the Daisetsu Mountains
Iwahana Go; Ishikawa Mamoru; Sone Toshio; Sawada Yuki; Katamura Fumitaka; Sueyoshi Tetsuo; Harada Koichiroi
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2011年, 英語
2011年 - 2011年 - On detection of mountain permafrost boundary using ground-temperature lapse rate
Tetsuo Sueyoshi; Atsushi Ikeda; G. Iwahana
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2011年, 英語
2011年 - 2011年 - 東シベリアカラマツ林土壌における夏期温室効果ガスフラックスの年次変動
小出隆広; 斎藤秀之; 城田徹央; 岩花剛; MAXIMOV Trofim; 長谷川周一; 波多野隆介
日本土壌肥料学会講演要旨集, 2009年09月15日, 日本語
2009年09月15日 - 2009年09月15日 - 富士山の永久凍土観測開始
池田敦; 岩花剛; 田村亨; 福井幸太郎; 渡邊達也; 北村裕規; 西井稜子
日本地理学会発表要旨集, 2009年
2009年 - 2009年 - Evaluation of Temporal-Spatial Heat Distribution at a Permafrost Area of Daisetsu Mountains, Hokkaido
Takehiro Maeda; Hidenori Arai; Go Iwahana; Mamoru Ishikawa
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2009年, 英語
2009年 - 2009年 - Quantifying the water cycle components at a permafrost area of Daisetsu Mountains, Hokkaido
Hidenori Arai; Takehiro Maeda; Mamoru Ishikawa; Go Iwahana; Atsuko Sugimoto
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2009年, 英語
2009年 - 2009年 - A study on unfrozen water content in porous media using the Differential Scanning Calorimetry
Naoyuki Gocho; Go Iwahana
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2009年, 英語
2009年 - 2009年 - Characteristic of icicle formation in the railway tunnels in Hokkaido
G. Iwahana; Hiroki Suzuki; Naohito Ogawa; Satoshi Akagawa
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research, 2008年, 英語
2008年 - 2008年 - 東シベリア・ヤクーツク市近郊のカラマツ林における潅水が砂質活動層の熱・水動態に及ぼす影響
岩花 剛; 斎藤 秀之; 城田 徹央; ロペス ラリー; 福田 正己
水文・水資源学会研究発表会要旨集, 2007年, 水文・水資源学会, 日本語
2007年 - 2007年, 永久凍土帯における森林生態系の土壌水分変化に対する応答特性を把握するために,東シベリア・ヤクーツク近郊に位置する観測サイト(スパスカヤパッド)のカラマツ林において潅水実験を実施している.各10m四方の潅水区(Iサイト)及び対照区(Cサイト)を設定し,2003年の融解期に予備調査を行った後,2004,2005,2006年の融解期にIサイトにおいてそれぞれ合計120,130,100mmの潅水を7月・8月の間に6から13回に分けて行った.本発表では,2003年6月から2006年9月にかけて実施したこの比較実験中の地温及び土壌水分量,地中熱流量の観測結果を述べる. - 東シベリアカラマツ成熟林における土壌水分が林冠部の光合成能力と葉面積指数に与える影響
斎藤秀之; 城田徹央; 岩花剛; LOPEZ Larry; マキシモフ TC; 高橋邦秀
日本森林学会大会学術講演集(CD−ROM), 2006年04月03日, 日本語
2006年04月03日 - 2006年04月03日 - 東シベリアのカラマツ林における夏季の蒸発散特性
小林 義和; 町村 尚; 岩花 剛; 福田 正巳; Fedorov A.N.
水文・水資源学会研究発表会要旨集, 2002年, 水文・水資源学会, 日本語
2002年 - 2002年
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 完新世北極温暖期:海陸における気候連鎖とティッピングポイントの検証
科学研究費助成事業
2025年04月 - 2029年03月
内田 昌男; 梶田 展人; 松中 哲也; 岩花 剛; 山田 桂:久保田 好美
日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立研究開発法人国立環境研究所, 25H01187 - 森林火災跡の永久凍土融解マッピングと陸面環境変化の現地調査
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2028年03月31日
古屋 正人; 石川 守; 岩花 剛; 柳谷 一輝
永久凍土の融解により凍土中に封じ込められていた炭素(C)が再放出することによって、さらなる温暖化を生み出す可能性がPermafrost Carbon Feedbackとして懸念されているが、その実態は不明な点が多い。地上気温が徐々に上昇することに伴う凍土融解(Gradual thaw)と山火事等による地表擾乱に伴う急で突発的な凍土融解(Abrupt thaw)がありうる中で、前者はモデル予測がしやすいのに対し、後者は文字通りどこで起きるかもわからない。本研究では人工衛星搭載の合成開口レーダー(Synthetic Aperture Radar:SAR)の観測を通じて後者の定量化を目指している。対象領域として、ロシアのサハ共和国バタガイ、米国カナダ国境にあるユーコン準州ビーバークリーク、カナダのノースウェストテリトリでの森林火災跡地での融解沈下をSAR画像を用いた干渉法(Interferometric SAR:InSAR)で検出して、時空間変動を調べた。
バタガイとビーバークリークにおいては、ALOS-2の高分解能画像(約3m)で調べることによって、現地調査との対応も詳細に調べている。Yanagiya et al (2023)で報告したバタガイの2018年火災跡では、2020年以降の3年間で最大20cmの沈降を検出した。時系列解析の結果によると、晩夏にステップ状に沈降を起こしていることが分かる。ただし、火災後内部での沈降分布は不均一が高い。
2023年8月にも前年に引き続き、ビーバークリークの2019年火災跡地で現地調査を実施した。620メートルの観測線を設定し、30メートルおきに融解深をメタルプローブで測定した。観測線の南端で気温計、地温計を設置するとともに、隣接する非火災跡地のコントロールサイトでも同様の測定を実施した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K25947 - 森林火災跡の永久凍土融解マッピングと陸面環境変化の現地調査
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2023年04月 - 2028年03月
古屋 正人; 石川守; 岩花剛; 柳谷一輝
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23H01251 - 氷室・風穴(自然冷熱エネルギー)の機能を地域環境保全へ還元する再エネ利用研究
科学研究費助成事業
2024年04月01日 - 2027年03月31日
斉藤 和之; 立澤 史郎; 平澤 悠; 澤田 結基; 木村 賢人; 岩花 剛
日本学術振興会, 基盤研究(B), 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 24K03143 - 温暖化による永久凍土中水銀の放出と環境に与える影響
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
永淵 修; 中澤 暦; 篠塚 賢一; 岩花 剛; 末吉 哲雄
日本学術振興会, 基盤研究(C), 福岡工業大学, 23K04096 - 北極温暖化増幅に対する北極域の水・物質循環の影響評価
科学研究費助成事業
2021年04月05日 - 2025年03月31日
朴 昊澤; 田上 雅浩; 檜山 哲哉; 一柳 錦平; 渡邉 英嗣; 岩花 剛; 鈴木 和良
起源追跡の利点を持つ同位体比の変化に基づいて水循環の変化を評価するために、フェアバンクスとカナダのケンブリッジベイのサイトで土壌水、積雪水、及び河川水の採水を継続した。そこで取得した降水の安定同位体分析を進め,それに加えて地球規模での降水の同位体比の観測網(GNIP)などのデータ,そして同位体再解析データを使って,高緯度域の水蒸気輸送について北大西洋振動(NAO)の影響を評価した。
降水・地下水の安定同位体比とトリチウム濃度を用い、端成分混合解析によってレナ川の河川水に対する融雪水・暖候期降雨・地下水(または凍土起源水)の寄与を成分分離し、同位体トレーサープロセスを取り込んだ陸域生態系モデルCHANGEの検証に用いた。
陸域生態系モデルCHANGEが起源分離した河川流出量を海氷海洋結合モデルCOCOの境界条件として与え、北極海における起源水の分布や北極海からの蒸発に対するその寄与を評価した。特にスピンアップ期間の長さなどに対する起源水存在比の不確定性も評価した。また海氷融解水の時空間変動についてもサブ海域ごとに解析した。
陸域生態系モデルと海氷海洋結合モデルから出力された北極域における蒸発散量や蒸発散に占める起源水の割合を、水同位体大気大循環モデルの境界条件として与えたモデル実験の準備を行った。具体的には、複数の起源水を取り扱えるようにモデルのスキームを高度化し、異なるグリッド格子系を採用しているモデル同士のデータ変換を行った。スキームの高度化において、モデルにいくつかのバグが見つかり、その問題を修正し、北極域の降水変動に対する陸域起源水の影響を定量化した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 21H04934 - 凍土環境利用と保全に向けた凍土荒廃影響評価の共創
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2019年04月01日 - 2023年03月31日
飯島 慈裕; 高倉 浩樹; 齋藤 仁; 檜山 哲哉; 岩花 剛; 桐村 喬
2019年度は、当初計画に従い、自然環境調査と人文社会調査で下記の課題を開始した。また、これまで先行的に実施していた本研究に関連する研究活動と構想について国内外での成果発表や意見交換を積極的に行った。年度末に、新型コロナウィルスの影響で海外研究者との打合せや巡検が中止になった影響はあったものの、研究立上げとして初年度は順調に進捗した。
1. 自然環境調査として、2019年9-10月にかけて、ロシア・サハ共和国のレナ川中流域とバタガイにて、永久凍土荒廃状況の調査を実施した。永久凍土荒廃現象の広域解析に使用するALOS2-PALSAR2のデータの収集・整備を進め、モンゴルでは、永久凍土融解地域の水源枯渇に関連した水サンプルの取得や成分分析に関して現地研究機関の協力で現地調査と解析を実施した。UAVを新規に導入し、近接リモートセンシングによる永久凍土荒廃地形の検出に向けた3次元地形モデルの作成方法に関する検討を開始した。
2. 人文社会調査として、ロシア、モンゴルの現地研究協力機関と、地理情報データの整備状況に関する打合せと、解析方法に関する検討を開始した。永久凍土の融解が地域社会に及ぼす影響についての既往研究成果をまとめた、超学際的な環境教育教材冊子「永久凍土と文化」を執筆・出版し、11月にロシア・サハ共和国のヤクーツク市とチャラプチャ郡で、研究者向けおよび調査村落での発表会を行った。
3. 先行して実施していた関連研究成果の公表と普及について、国内外で活動を展開した。JpGU(5月日本)、AGU(12月アメリカ)において、本研究に関連する発表を行ったほか、先述の環境教育教材の出版と11月には現地での普及活動に関するワークショップを開催し、現地研究者やステークホルダーからその重要性に関して認知が進んだ。また、永久凍土地域の気候変動の影響と今後必要な研究課題に関する総説が掲載された。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 三重大学, 19H00556 - リモートセンシングと現地観測による永久凍土融解過程と速度の定量化
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2018年04月01日 - 2023年03月31日
岩花 剛; 内田 昌男; 阿部 隆博
2019年度は、対象とした永久凍土エリアのうち、東シベリア・マイヤ地区、アラスカ・ノーススロープ、フェアバンクス近郊、大雪山系におけるInSAR解析および現地調査を実施した。
東シベリアではこれまでの調査地マイヤに加え、新たにバタガイ調査地を追加した。マイヤは居住地全体が高含氷率永久凍土上に存立し、サーモカルストの影響を受ける地域である。バタガイ近郊では、森林火災が最近10年間に頻発し、森林生態系へサーモカルストの影響が危惧される地域である。これらの対象地では地表面変位の時空間的変化をマイクロ波リモートセンシング(InSAR解析)とフィールド測量によって測定し、サーモカルスト沈下と季節的地表面変位の空間分布率の把握を試みた。InSAR解析の結果を検証するために、約35測量点を含む30 x 30mの5つのプロットにおいて2018-2019年の9月下旬から10月初旬に比高測量を実施した。サーモカルスト沈下の進行は、対象地全体の平均値としてInSARでも整合的な結果が得られたが、より詳細な検証には観測の継続と観測点の追加が必要であることが示唆された。これらの研究結果は科学雑誌に投稿し、査読中である(Abe et al., 2020)。2019年9月下旬、バタガイにおいて2014年の火災跡地でフィールド調査(相対高さ、土壌水分、解凍深さ、土壌サンプリング)を実施した。また、2018年、および2019年8月の火災跡地を訪問し、2014年の火災区と同じ調査を行い、今後の変化をモニタリングする予備調査を実施した。これまでのInSAR解析結果は共同研究者A. N. Fedorov氏を通じて地域コミュニティーに提示された。
この他、アラスカのノーススロープ、フェアバンクス、大雪山系におけるInSAR解析および現地調査も同時に進行中である。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18H03353 - 東シベリアタイガ林の生態系機能変動解析
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2009年 - 2012年
杉本 敦子; 入野 智久; 大手 信人; 徳地 直子; 岩花 剛; 兒玉 裕二; 山下 洋平; 石井 吉之; 太田 岳史; 鈴木 力英; 米延 仁志
東シベリアタイガ林およびタイガ-ツンドラ境界において水循環、炭素循環、窒素循環に関する野外観測を実施した。カラマツ年輪の幅と炭素同位体比から過去100年間のタイガ林の土壌水分を復元し、2006-2007年の過湿が極端現象であったこと、このような状況では中流域から1年を通して流出があったと考えられる。また、タイガ林の窒素動態を調べ、土壌無機態窒素プールが地温の季節変化と連動して大きな季節変化を示すことを明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21403011 - 永久凍土変動の実態
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2009年 - 2011年
石川 守; 斎藤 和之; 岩花 剛; 松岡 憲知; 杉本 敦子
本研究は、永久凍土の温度や変動の実態を国際的な観測網への貢献を通して解明することを目的としている。モンゴル、スバルバール、日本の高山帯などを主な研究対象地域として、現地観測や数値モデリングなどを並進した。モンゴルでは広範に実施した深度10mまでの深層地温観測の結果から、永久凍土温度は南北傾度の気候帯を一義的としつつも、地域スケールでの地理的差異(地形・地下氷量・植生)にも対応していることが示された。また、永久凍土の温暖化傾向には地域差が見られ、気温の上昇程度よりはむしろ凍土中の不凍水含有量に依存していることが示された。本研究によって展開された観測網は、他国と比しても極めて高密度であり、国際永久凍土学会も重要観測地域として注目するようになった。大雪山では国内の永久凍土帯では最深となる地温の連続観測を実施した。その結果、これまで考えられてきたよりも厚く熱的に安定した永久凍土が存在することを示した。全球気候モデル上での土壌の凍結・融解過程の表現が改善され、過去数千年程度での永久凍土分布を議論するような新たな研究の展開がみられた。モデルの検証には過去に永久凍土が存在したことを裏付ける化石周氷河現象が有効となる。そのために様々な周氷河地形がどのような気候環境下で形成されるのかということの理解を深めなければならない。これをうけ、フロストウェッジやフロストクリープなどの周氷河プロセスおよびそれらの長期変動に関する知見をスイスアルプス、南アルプス、スバルバールなどでの長期観測で蓄積した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21310001 - 北海道大雪山におけるパルサの変化と気候変化
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2009年 - 2011年
曽根 敏雄; 原田 鉱一郎; 岩花 剛; 森 淳子
パルサは永久凍土の丘状の地形で、日本では大雪山だけにその存在が知られている。これまで大雪山のパルサには変化が生じていると考えられてきたが、基本的な情報が不足していた。そこでパルサの分布状態を記載し、地温観測、電気探査法による永久凍土核の推定を行った。その結果、2010年に生じた急激なパルサの分布面積の減少を捉えることができた。また永久凍土の温度が高いことが判った。大雪山の高山帯の気温変化を復元した結果、現在パルサの大部分が残存しているものであると考えられた。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21500993 - 温暖化と土地利用形態が水・窒素循環に及ぼす影響評価.北海道同位体マップの作成.
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2009年 - 2011年
杉本 敦子; 石川 守; 岩花 剛; 三上 英敏
北海道内の地下水や河川水などの水の酸素・水素安定同位体比、硝酸の窒素・酸素同位体比の同位体マップを作成した。北海道水同位体マップは、各地域の降水量および地理学的特性に依存し空間的に特徴のある値を示し、また夏期と冬期でd-excessの分布に違いがみられた。また、支笏湖南側の地域に巨大な地下水系の存在を示唆する結果が得られた。硝酸濃度は、農地が広がる地域に高い濃度が観測されたほか、一部の湧水、渓流水にも高濃度の硝酸がみられた。硝酸窒素同位体比は、0~+8‰程度の値が多くみられ、起源の違いを示唆していると考えられる。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21510001 - 温暖化と火山活動監視に向けた富士山頂の永久凍土モニタリング
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2009年 - 2010年
池田 敦; 岩花 剛
富士山山頂部はその標高ゆえに日本では特異な寒冷環境にあり,現在でも永久凍土(通年0℃以下にある地盤)がまとまって存在できる本州で唯一の場所であると考えられる.しかし,富士山の永久凍土分布は,これまで地表面付近の地温から非常に粗く見積もられていたに過ぎず,その実態はほとんど不明であった.しかし平成20年度に開始した我々の集中的な調査により平成21年度までに,山頂火口周辺の緩斜面において,積雪が吹き払われる地点(風衝地)では夏季の降雨浸透が,積雪が吹きだまる地点(風背地)では積雪による冬季の寒気遮断がそれぞれ地温を高く保っており,永久凍土の発達を阻害していることが明らかにできた.その結果を受けて,山頂部において永久凍土が発達しうるのは,風衝地でなおかっ透水性の悪い(降雨が浸透しにくい)溶結凝灰岩層であると考え,平成22年度にはそのような場所に本研究計画の目標・目的であった深さ約10mの地温観測孔を設置することに成功した.それにより富士山では初となる永久凍土本体の地温モニタリングを開始することができたと見込んでいる.実際に地温より永久凍土が直接観測できたと確定されるのは,2年間以上0℃以下であった記録が取れた時点であるが,掘削時の地温が深部で-3℃前後とかなり低温だったことを考えると,永久凍土の存在はほぼ確実視できる.今後,観測を継続することによって気象要素の変動に対する永久凍土の応答についての正確な情報が得られ,温暖化によって富士山の永久凍土分布が短期間に急激に縮小したという最近マスメディアを賑わせた見解の是非も検証されるであろう.また各要素間の関係を定量化し,より現実的な永久凍土分布を見積もるなど研究を発展させる予定である.
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 信州大学, 21650236 - 気候変動が山岳高地の地中環境に及ぼす影響評価
科学研究費助成事業 若手研究(B)
2009年 - 2010年
岩花 剛
大雪山系山頂部の4地点において,永久凍土が存在することが証明された.今回の調査によって設置された最も深い10m地温観測孔の観測から,永久凍土の下面深度はさらに深く,30-40m以上深いと推定された.富士山頂でも3mの地温観測孔を2地点で掘削し,地温観測を行ったが,少なくとも測定深度内に永久凍土の存在は確認できなかった.ボーリングコアの解析によって,シベリアと日本の山岳永久凍土帯で共通する雪氷層位学的特徴を捉えることができた.
日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 21710028 - 「環境変化順応型」冷却ガスパイプライン技術の開発~複合材料利用による新しい可能性
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2008年 - 2010年
蟹江 俊仁; 赤川 敏; 三上 隆; 岩花 剛; 佐藤 太裕
天然ガス資源に恵まれる北方寒冷地域を対象に,冷却ガスパイプラインの新しい構造形式として,中詰材に砂などの可塑性材料を用いるパイプインパイプの開発を行なった.特に中詰材に水を飽和させ凍結することで,より高い靭性が発揮され,材料の非線形領域まで有効に利用できるため,周辺環境の変化に対しても柔軟に対応できる.さらに,周辺土の凍結・融解を人為的に制御することで,曲げ剛性の回復や漏洩防止も可能となった.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20360196 - 積雪寒冷地にある破砕性帯水斜面の崩壊予知・災害危険度評価システム確立に関する研究
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2007年 - 2009年
三浦 清一; 赤川 敏; 石川 達也; 横濱 勝司; 川村 志麻; 岩花 剛; 伊東 佳彦; 西本 聡
積雪寒冷地で斜面崩壊を誘発する因子間の力学作用を解明し、凍結融解や融雪・降雨等に伴う構成地盤材料の力学特性の変化に着目した、凍結融解・降雨複合型斜面崩壊現象の簡易災害危険度評価式を提案するとともに、気象・地盤・過去の災害事例等の異種情報を統合した地盤情報データベースを作製し、蓄積された情報と簡易災害危険度評価式を利用して凍結融解作用を受ける斜面の崩壊予知や災害危険度の評価を行うシステムを開発した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 19201035 - 森林破壊が永久凍土の熱的安定性に及ぼす影響に関する研究
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
2003年 - 2005年
岩花 剛
最終年度の本年は,これまで蓄えられた観測データを基にした研究成果のまとめを主とした.一方,多くの共同研究者が関わるプロジェクト研究として,今後も観測研究が継続される事となったため,同時進行でこれまでの観測の継続も行った.得られた知見を包括的に統合し,さらに発展させるため今年度の大半はロシア・モスクワ大学の凍土学研究部門に在籍し,研究を進めた.計画2)の森林サイト,伐採地,火災跡地においてのフラックス測定および活動層の観測は,本年度に至り,伐採実験地で森林伐採後5年目,火災跡地では火災後4年目の観測に対応する.
表面攪乱を受けた実験地では,昨年度に続き表面植生の回復が継続した.このため,地表面における熱・水輸送の特徴も昨年と同様であった.実験伐採地では,昨年度に引き続き地表面が冠水し,その面積も増加した.真夏から終期にかけて非常に大きな降水量が観測されたことが主な原因となり,対象地域全体の凍土融解深が増加したことは,今年度新たに得られた知見である.この年変動による降水量の変化が土壌水分量の変化,ひいては凍土融解深に及ぼす影響を地表面状態の攪乱による影響から分離して評価するための解析的計算を実施中である.
モスクワ大学地質学部地球雪氷学科での在外研究中には,当初の研究目的を達成するために必要な情報の収集と,すでに得られている観測データを基に研究成果をまとめる議論を,ロシア側の多くの研究者の協力を得て,約1年間行った.観測データの解析結果の発表は,まず,昨年度投稿中であった伐採実験後2年目の対照区と伐採地における活動層エネルギー収支解析および水収支解析の結果を比較したものを公表した.これに続き,地表面のエネルギーバランス観測の解析結果についての論文を準備中である.ロシアでの凍土学の蓄積が予想以上に多く,本研究の目的をより高いレベルで実現するためにはさらに時間を要することは否めない.
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 03J09598
社会貢献活動
