(別紙様式１０)２０２０年度 北極域研究共同推進拠点 共同研究等報告書【申請区分】：✔萌芽的異分野連携共同研究□共同推進研究□産学官連携フィージビリティ・スタディ□共同研究集会【研究課題名】：□産学官連携課題設定集会

地球環境変化による北極海沿岸地域と関連する非北極圏の将来シナリオ分析【研究期間】：2020 年度～2021 年度【共同研究員】
共同研究員

氏名

所属・職名

専門分野

研究代表者

大塚 夏彦

北海道大学北極域研究センター・教授

氷海工学、北極海の開発

研究分担者 石井 伸一

野村総合研究所 グローバルインフラコ
ンサルティング部・上席コンサルタント
人間文化研究機構総合情報発信セン
ター 国立民族学博物館学術資源研究開発センター・特任助教(元)独立行政法人 石油天然ガス・金
属鉱物資源機構・調査部担当審議役
北海道大学スラブ・ユーラシア研究セン
ター・教授
北海道大学北極域研究センター・助教
北海道大学北極域研究センター・准教授北海道大学北極域研究センター・教授

産業開発（拠点内外）

区分

(注 2)

（拠点外）

大石 侑香

(注 2)
本村 眞澄

研究分担者 田畑 伸一郎
（拠点内）
(注 2)

Juha Saunavaara
大西 富士夫
森木 亮

研究協力者
(注 2)

酒井 英次
竹本 享史

(注 3)
Aldo Chircop
LawsonW.
Brigham

笹川平和財団
海洋政策研究所
株式会社日立製作所 基礎研究セン
タ・日立北大ラボ長代行
ダルハウジー大学・教授
アラスカ大学フェアバンクス校・フェロー

文化人類学，先住民社会
資源開発
ロシア経済
地域開発
国際政治
港湾工学、海上物流
海洋政策、北極政策
産業・社会振興
国際海洋法
国際海事(注 2) 拠点内外については、募集要項別添の北極域研究共同推進拠点を形成する３研究施設の研究者リストをご覧ください。
(注 3) 計画申請書に含まれていなかった方でも結果的に本共同研究に参画された方（招へい者等）が居られれば、研究協力者として記述して下さい。

【研究の内容】(1) 概要を 400 字以内（文字のみ）で記載してください。
本研究は、急速に進行している北極の環境変化のもとで、今後、北極の人間社会がどのような影
1

響を受けていく可能性があるかについて、シナリオ分析による叙述的なプロセスの分析と、どの事象がどのようなプロセスで起きやすくなるのか、について検討するものである。2020 年度は以下を実施した。
① 北極の環境変化事項と北極社会で起こり得ると思われる事象を、社会、経済、政策、技術、環境をドライビングフォースとして抽出した。抽出は、先行研究事例および本研究グループにおけるブレーンストーミングによった。
② ドライビングフォースのうち北極の環境変化と社会を取り上げて、抽出した要素相互間の関係を定義し、Interpretive Structural Modeling 法を用いて、各要素間の関係の全体構造を分析した。
③ これをもとに、経済、政策、技術分野の要素を加えた、より総合的な解析を実施する方針を検討した。
(2) 図表や写真も交えて、研究の内容や成果等を 2000 字程度でまとめてください。
本研究は、北極の将来シナリオについて、研究グループによるブレーンストーミングによる討論を出発点として、統計的な解析を進めていく手順を計画していたところであるが、新型コロナ感染症流行が沈静化せず、本格的なブレーンストーミングは最終的に 2021 年まで遅延した。この間は、本来はブレーンストーミング結果から行う作業を、研究グループ討議を経ずに先行して実施し、ある程度の統計解析まで行ったところで、オンラインによる簡易的なブレーンストーミングを実施した。またこの間、参加を予定して以下国際シンポジウムがオンライン開催および中止になるなどしたものの、各種国際セミナーなどに参画して研究情報の収集などを実施した。本研究内容を以下に記す。
①基礎シートの作成（随伴行列 Adjacency matrix の作成）
将来の社会の様子を議論するうえで、社会の動向に影響を与える適切なドライビングフォースを意識することで、以降の叙述的な分析ならびに統計的な分析の現実性を保つとともに、その先の定量的な分析につなげることを目指す。本研究ではこれを社会(Society)、経済(Economy)、政策(Politics)、技術(Technology)、環境(Environment)の５つのドライビングフォースとして取り上げ、それぞれの分野において、北極圏の環境変化によって影響を受ける可能性のある事項を抽出した。
特に 2020 年度研究では、全体を解析する前段階として、環境と人間社会の関係を分析し、その結果をもとに以降の解析方針をレビューした。北極の環境変化に呼応して人間社会で起こり得る要素の抽出においては、WHO による Social Determinants of Health の主要項目に着目して抽出した（表-1、表-2）。
表-1：Social Determinants of Health(SDH)からの要素抽出
SDH の主要項目(WHO) Income and social protection
 Education
 Unemployment and job insecurity
 Working life conditions
 Food insecurity

シナリオ要素設定
貧困率、世帯収入失業率
栄養摂取量、タンパク質消費量、食料自給率、農業生産

2





Housing, basic amenities and theenvironment
Early childhood development
Social inclusion and nondiscrimination
Structural conflict
Access to affordable healthservices of decent quality.

住宅の質、老朽化、電気、暖房、水道普及率、下水普及率、飲料水の質、大気汚染、極寒、酷暑

平均寿命、死因、患者数

表-2：随伴行列要素
category

Environment

Main item

item

climatesurface temperature

extreme climate

Flood, heat wave, cold wave

permafrost

permafrost thawing, desertification

living organism

marine mammal, seabird, diadromous fish, fresh water fish

forestwild fire, air pollution, particulate matter

vegetation

vegetation change

pollution

Marine plastic, PCBs, PMs,

population

depopulation

life, ageaverage life expectancy, birth ratio age structure, aging rateeconomypoverty rate, income, unemployment

healthcause of death(COD) patient counteducation

water

nutritional intake, protein consumption, food self-sufficiency, agricultural output,
pasturage, fishing, aquaculture
coverage of the water supply systemsanitation

coverage of the sewage system, water quality

safetyemergency preparedness, disaster prevention

infrastructure

Transportation, road, aviation, port, housing, water, sewage, electricity, heating

waste management

waste treatment

regional planurban design, regional plan

indigenous culture

traditional cultureindigenous society,traditional community

indigenous way of life,

Economic indicators

Pasturage, shing, hunting, whaling
Arctic, Arctic nation, non-Arctic nation
Municipality, local community, indigenous community
coastal area, inland area
Europe, Asia, China, Japan, Korea
Trade, GDP,energy resource,Market, demand/consumption

foodSocietyRegion, worldenergy
development
miningEconomyresource

crude oil, natural gas, LNG
iron ore, coal, nickel, gold/silver/copper, rare metalother industry

lumbering, electric generation,

tourism

Cruise, Arctic tourism, indigenous tourism, eco-tourism

logistics

by type, by cargo, by region, network

financePrimary industries
Arctic policy
Politics

Agriculture, farming, forestry, fishing, aquaculture,Hunting, whaling
Diplomacy, security, cooperation, environment, economy, natural resource,
fishery, culture

diplomacy
security
economy3

Indigenous issues
IoT
Technological development
Technology

IoT, cellphone, machine learning, data cable
Satellite, robot,Clothes, heating, transportation, food production

Health sciencesustainability

Renewable energy, recycle, waste treatment,scientific research② ISM 法による解析
表-2 に示した要素のうち、環境と社会の部分を取り出して 52 要素からなる随伴行列 A を作成する。この随伴行列は、要素 Si が要素 Si に対し関係する場合（Si R Si）に true として作成した論理値間接的に到達可能となる要素であることを⽰している。これをもとに、各要素の階層関係を整理した。また、可達行列の列和 R と行和 D を影響度(D-R)の行列である。この⾏列に単位行列を加えた A+I をブール代数演算にて、次式の状態が得られるまで乗算を繰り返す。
(A+I)r-1≠(A+I)r=(A+I)r+1=T60
ここで得られた可到達行列 T において True と②4740
なる交点 ij は、要素 Sj が要素 Si から直接及び用いて影響度（D-R）と中心度（D+R）を整理した。ここに、影響度は、他の要素へ影響を及ぼすパスと他の要素から影響を受けるパスの差となり、これが大きいほど影響度が大きな性質を示す。また中心度は影響を受けるパスと影響を及ぼすパスの和であることから、これが大きな程ネットワークにおけるパスの集中度が高い性質を示す。

20①00-2097

9④-40-60③0-33-33-38-42-35-42-4750
中心度(D+R)

100①通し回遊魚、農業生産、捕鯨②牧畜③環境（通し回遊魚、海棲哺乳類、大気汚染を除く）、ほか
多数④海棲哺乳類、大気汚染、過疎化、出生率、収入、失業率、浄水、水質、交通、電力、暖房

図-1 各要素の中心度と影響度③ 今後の展開
当該手法を、他のドライビングフォースとその関連要素を含めた解析を実施し、全体の要素間の相関構造ならびに、影響度・被影響度の大きな要素などの注目すべき要素とその特性について分析することを予定している。さらには、シナリオの特性について、定量的な評価を導入する方法を検討する計画である。

4

(3) 本共同研究に関する活動・実績等を下表に記入してください。
①研究打合せ、学会参加・集会(注 4)、調査等(注 4) 研究代表者、共同研究分担者、研究協力者、招へい者によるもの
日程(月日)

日数

活動内容

場所

研究代表者、共同研究分担者、参加者

研究協力者、招へい者の参加

数

者名・部署

(人)

(日)
2020.10.19-

624.

研 究 シ ン ポ ジ (米国)ウム

大塚夏彦、大石佑香

2online②研究論文
項目記入要項

回答(1)著者名(共著者名含む)、

Otsuka, N.(2020). “Prospects for Using the Northern Sea Route for Trans

発行年、論文タイトル、掲載

Arctic Commercial Shipping with Special Reference to Japan”. Robert J.

誌名、巻・号、ページ数、Corell, Jong Deog Kim, Yoon Hyung Kim, Arild Moe, Charles E. Morrison,

DOI、出版年月日

David L. Vander Zwang and Oran R. Young Edited. "The Arctic in World
Affairs, The North Pacific Arctic Conference Proceedings". Published by
Korea Maritime Institute(Republic of Korea) and East West Center(U.S.A)(In press)(1)著者名(共著者名含む)、

大塚夏彦、泉山 耕(2020). “永久凍土地域における油流出事故の課題～

発行年、論文タイトル、掲載

ロシア・ノリリスクにおける燃料流出事故を通じて”. 寒地技術論文・報告集,

誌名、巻・号、ページ数、

北海道開発技術センター編, 北海道開発技術センター. [CD-ROM 版]

DOI、出版年月日

2020, Vol. 36, pp.242-247.

(1)著者名(共著者名含む)、

森木 亮, 大塚夏彦(2020). "NSR の現況と将来展望". 寒地技術論文・報

発行年、論文タイトル、掲載

告集, 北海道開発技術センター編, 北海道開発技術センター. [CD-ROM

誌名、巻・号、ページ数、版] 2020, Vol. 36, pp.237-241

DOI、出版年月日③研究書等著書
著書名・著者名

出版年月

出版社名

John Bengtson, Natsuhiko Otsuka and 34 authors (2020). Lis Lindal
Jorgensen and Sei-ichi Saitoh edited. "ICES/PICES/PAMEWORKING GROUP ON INTEGRATED ECOSYSTEMASSESSMENT (IEA) FOR THE CENTRAL ARCTIC OCEAN(WGICA)". ICES Scientific Reports, VOLUME 2, ISSUE 79. 144
pp. http://doi.org/10.17895/ices.pub.7454

2020.9North Pacific MarineScience Organization④特許等出願
特許、実用新案、商標<記入例> 特許第○○○号（特願○○○-○○○）「発明名称○○○○5

○○○○」
なし⑤研究発表(資料添付も可)
発表年月日

発表者名（共著発表タイトル

発表学会等名称

発表地者を含む）

招待
講演
(〇)

2020.9.30

Otsuka, N.

Developing
futurelogistic network in theNorth

2020.10.22

Otsuka, N.

2020.11.25

大塚夏彦、泉山耕2020.11.25
2020.12.3

森木 亮, 大塚夏彦
大塚夏彦

Does the NSR fit into thepicture of East and Westcommercial shipping? ~FromJapaneseperspective
永久凍土地域における油流出事故の課題～ロ
シア・ノリリスクにおける燃料流出事故を通じて
NSR の現況と将来展望

2020.12.10

Otsuka, N.

2020.12.15

大塚夏彦

2021.2.3

Otsuka, N.

Northern Sea Route~overarching the Arctic
Ocean2021.2.8-9

Otsuka, N.

Infrastructure
Arctic

北極航路のあゆみ，現在，未来
Possibility
andDeterminantsofContainer Operation on
the Arctic Route
北極海航路の利用拡大
動向と日露隣接海域への環境リスク

inthe

Cold Land Seminar“Japanese-Russiancollaboration in theNorth”
North Pacific Arctic
Conference

Yakutsk,RussiaOnline

第 36 回寒地技術シン
ポジウム

札幌

第 36 回寒地技術シンポジウム
第 79 回海洋技術連絡会
The 9th International
ArcticShipping
Seminar Korea

札幌

日露生態系ＷＳ
6th round of RussianJapanese consultations
inthefieldofecosystemconservation
inadjacent areas
China-Japan-ROK
Cooperation on Polar
Regions Workshop &Think Tank Union of
the Yellow and East
China Sea Academic
Conference
Asian Interests and thePath Forward in the
New Arctic, (WilsonCenter, UArctic)

東京
OnlineHonolulu,U.S.A.
Online

東京〇

Busan,Korea
Online〇上海、中国
OnlineWashington,U.S.A.
Online⑥国際シンポジウム等(資料添付も可)参加をした主な国際シンポジウム等
開催時期（年月）

国際シンポジウム等名称

招待講演/議長の有無6

The Meeting of the Public Council of the Northern Sea
Route(Russia)
Arctic Council, Protection of Arctic Marine
Environment(PAME) Working Group Meeting2020.7.16

2020.9.15-9.25
2020.12.11

North Pacific Arctic Research Community Seminar

2021.2.4-5

Arctic Council, Protection of Arctic
Environment(PAME) Working Group Meeting

Marine⑦本共同研究に関し実施(主催、共催、後援等)したシンポジウム・集会(注 6)等(資料添付も可)(注 6) 研究代表者、共同研究分担者、研究協力者、招へい者以外を含む参加募集によるもの
開催日

実施

形態

シンポジウム・集地

(注 7)

会等名称

目的及び概要

対象者

参加人数

(注 7)

(海外(注 8))

（国、県、市など）

2021.3.8 北

海 セ ミ ナ 紋別流氷シンポジ 北極を含む寒冷 研究者

道、紋 ーウム 2021 連携学 圏 社 会 に お け る

別市術セミナー50(17)

課題を掘り起こ

学際セッション（理 し、今後のシナリ学 ・工 学・ 人文 社 オ研究に生かす
会科学による寒冷 た め の 情 報 収
域 の 社 会 的 課 題 集。の研究）(注 7)
形態:シンポジウム、セミナー、公開講座、ワークショップ、その他
対象：一般、地域、学生、研究者(注 8) 海外機関に所属するもの⑧本拠点共同研究に係る成果が科学研究費などの外部資金の応募(予定を含む)やプロジェクトに発展した例があればご記入ください。
・プロジェクト名・プロジェク トの主 プロジェクト期間(目的・期待効果、規模、参加・ 代 表 者 ・ 関 係 者 ( 所 な財源属)・プロジェクト概要
国等)

・金額

・関係研究者

・これまでの本共同研究との関・予定の場合は、(予連性定)と記載してください(300 字程度)⑨研究成果が一般社会産業界などに還元（応用）された事例や新しい研究分野の開拓や教育活動に反映された事例(資料添付も可）
7

市民・学生向け科学情報誌である国立科学博物館情報誌『milsil』、No.5, 2020, vol.13、特集北極、『北極海航路と世界（大塚夏彦）』執筆。

⑩その他国際研究協力活動事例
事業名

概要

受入人数

派遣人数

⑪学会賞等受賞、アウトリーチ、取材、その他
年月日

所在・出典・新聞名等受賞者・関係者

研究課題名・賞名・内容等(所属)
2020.5.14, 6.21

三菱総研

2020.5.25

NHK 北海道支局

2020.8.3

国土交通省、第 10 回北極海航路に係る産学官連携協議会
内閣府総合海洋政策推進事務局、北極海に係る諸課題に対する関係省庁連絡会議
三井物産

2020.8.5

2020.10.28
2020.12.11

2020.12

物流ニッポン、第 4338 号
物流ニッポン新聞社、2020.9.8 取材
財界さっぽろ 12 月号
株式会社財界さっぽろ、
2020.10.27 取材

大塚夏彦(北海道大学)
大塚夏彦(北海道大学)
大塚夏彦(北海道大学)大塚夏彦(北海道大学)

北極海航路の現状・可能性取材
北極海航路の現状・可能性取材『北極海航路によるコンテナ輸送中の貨物環境』『北極海航路の利活用展望』大塚夏彦(北海道大学)
大塚夏彦(北海道大学)

北極海の事業可能性取材

大塚夏彦(北海道大学)

記事 『北極海航路、苫小牧港中継地に』記事 『北極海航路』

記事コピ－等を添付してください。
⑫コロナ禍の影響と対策
本共同研究へのコロナ禍の影響と対策(改善・代替策、計画変更、工夫等)、助成金執行率(%)について記述してください。
影響の事象

対策の有無と内容(計画変更・中止、改善・代替策、工夫等)

2 名が参加を予定していた国際シンポジウム（North PacificArctic Conference、ハワイ）がオンライン開催となり、海外出張は不要となった。
1 名 が 参 加 を 予 定 し て い た 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム (ArcticCircle、Iceland)は中止となり、海外出張は不要となった。
本研究の第 1 段階である北極の将来シナリオを構成する要

2~3 月にオンライン集会にて実施する予定で素の抽出・相互関係の分析を行うワークショップを、ある。多くの分析作業を、研究集会の結果を8

COVID-19 流行の鎮静化動向を見ながら、最終は 2021 年反映して翌年度に持ち越すことにした。並行

2 月の北方圏国際シンポジウム（紋別市）での実施を模索しして、今年度の研究集会において、小規模た。しかし同シンポジウムは延期となり、かつ COVID-19 流のモデルによる試行的な検討事例を提示し行拡大が進行中のため、対面での集会を諦めた。て、今後の研究推進方針について議論することにした。

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