hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転写因子群の協調と競合によるバイオマス分解酵素の生産制御

バイオマス分解酵素の生産に関与する転写因子の解析を行い以下の成果を挙げた。1)A.oryzaeマンナン、セルロース分解酵素の生産制御に関わるManRならびにA.nidulansのセルロース分解酵素の生産制御に関わるCelRの同定、2)DNAマイクロアレイによるAraR、ManR制御下遺伝子の同定、3)XlnRのD-キシロース依存的かつ可逆的リン酸化の発見、4)XlnRとAraRにより協調的に制御される遺伝子ならびに競合的に制御される遺伝子の同定、5)広域転写因子McmAのセルラーゼ生産制御への関与の証明。1.植物細胞壁分解に関与する転写活性化因子の同定A. oryzaeの転写因子破壊株ライブラリーの検索を、企業との共同研究で行い、マンナン分解酵素の生産を制御する転写因子候補を見出した。また、セルロース誘導に関与する分解能欠損株を取得し、現在その解析を行っている。2. XlnRとAraRによる競合的転写制御メカニズムの解析アラビナン分解に関与する転写因子AraRによるキシラン分解酵素遺伝子(XlnR支配下遺伝子)の抑制が観察されている。XlnRとAraR制御下の遺伝子をDNAマイクロアレイ解析により同定し、さらにAraR破壊株で高発現するXlnR制御下遺伝子を同定した。3. XlnR、AraRによる転写制御メカニズムの解明誘導物質依存的なXlnRの修飾について解析を行い、誘導によりXlnRのリン酸化レベルが上昇すると同時に未知の修飾も受けることを明らかにした。4. XlnRを頂点とした階層的転写制御メカニズムに関する解析DNAマイクロアレイ解析により、XlnR支配下の転写因子と予測されたTcxA、TcxBについて発現解析を行ったところ、TcxBのみがXlnR制御下にあることが示された。TcxA欠損株は有意な表現型を示さず、また、TcxB欠損株は取得不可能であった。従って、TcxBは生育に必須の転写因子であると考えられる。5. XlnR非依存性セルラーゼ遺伝子の転写制御XlnR非依存的に転写誘導されるeglA遺伝子の発現誘導に関与する転写因子の変異株において、他の植物細胞壁分解酵素遺伝子の発現解析を行ったところ、複数のセルラーゼ遺伝子が本転写因子の制御下にあることが示唆された。6.転写因子間の相互作用解析XlnR、AraR間の相互作用を検出するため、異なるタグをそれぞれの因子に連結した。今後、in vitro、in vivoでの相互作用解析を行う予定である。XlnRによる転写制御メカニズムを解明するため、誘導物質であるキシロースに依存したXlnRのリン酸化について詳細な解析を行った。Phosphate-affinitySDS-PAGEにより、XlnRのリン酸化状態を解析したところ、XlnRは誘導物質の非存在下においてもリン酸化されていたが、キシロース添加により速やかに高度リン酸化状態に移行した。また、キシロースは10μMという極めて低濃度でリン酸化を引き起こすこと、キシロースの代謝物であるキシリトールがリン酸化を引き起こさないことから、キシロースが生理的誘導物質であると考えられた。キシロースによる高度リン酸化は可逆的であり、キシロース除去によりもとのリン酸化状態に移行した。XlnR支配下のXynG2遺伝子の転写産物は高度リン酸化にやや遅れて検出され、脱リン酸化後しばらくして消失した。以上から、高度リン酸化XlnRが活性型のXlnRであることが示唆された。バイオマス分解酵素の生産制御の中核をなすと考えられるXlnRの制御メカニズムがほぼ明らかになったことから、本因子の改良によるバイオマス分解酵素の高生産が期待される。セルラーゼ遺伝子群の転写制御に関しては、関与する転写因子遺伝子を制御可能なプロモーターの支配下に置き、高発現を行った。その結果、セルラーゼ生産が完全に抑えられた。この事実は、本因子変異株でセルラーゼ生産が低下するという事実と一見矛盾するが、本因子とXlnRのような因子が複合体として機能すると考えると理解できる。すなわち、複合体の一方のみが過剰発現しDNAに結合するため、複合体がDNAに結合できないものと考えられる。また、セルラーゼ生産に新たに2種の転写因子が関与することが明らかとり、複合体形成と合わせて、セルラーゼ生産が極めて複雑な制御を受けることが明らかとなった。キシラナーゼ、セルラーゼ生産を制御するXlnR、その相同因子AraR、マンナナーゼ、セルラーゼ生産を制御するManR、セルラーゼ生産に関与する広域転写因子TF-Xについて解析を行った。XlnRは可逆的な誘導物質依存的リン酸化を受けることが前年度までに明らかになっていたため、リン酸化がDNA結合に与える影響を解析した結果、XlnRはリン酸化状態に関わらずDNAに結合できる事が明らかとなった。従って、XlnRの活性はDNA上で制御されると考えられる。AraRについては、EMSAを用いてアラビノースレダクターゼ遺伝子のプロモーター上のDNA結合配列を明らかにした。決定されたDNA結合コンセンサスは、DNAマイクロアレイから推定したAraR標的遺伝子のほとんどのプロモーターに存在していた。

以上の解析はA.oryzaeを用いたが、ManRについてはセルラーゼ生産能が微弱なA.oryzaeでは解析困難であった。そこで、A.nidulansのオルソログ遺伝子を同定し、破壊株作製した。その結果によると、A.nidulans ManRの標的遺伝子はA.oryzaeとは多少異なるようである。TF-Xについては、DNA結合特性をEMSAにより解析し、様々なセルラーゼプロモーターに結合することを示すとともに、それらセルラーゼ遺伝子がTF-X変異株では発現低下することを、定量的RT-PCRにより明らかにした。
機能性薄膜の界面接合プロセスおよびその評価

本研究は、微細・複合機能構造体の製作プロセスに重要な多層薄膜の形成プロセス、薄膜付着性の定量的評価方法、接合構造体作成への薄・厚膜の応用などを目的としたもので、主な結果は次の通りである。1.ガラス基板上などの金属のクラスタ-イオンビ-ム蒸着薄膜の付着性にま銅などは特異な加速電圧依存性をもつこと、さらに金蒸着膜は多結晶構造をしており、膜・基板界面で固相反応がかなり進行している。2.ガラス基板上に作成された金属蒸着薄膜の付着性評価方法としてのスクラッチ試験におけるスクラッチパタ-ンの観察・分類・および有限要素法解析により、スクラッチテストにおける薄膜の定量評価法のあり方を明らかにした。3.CH_4+H_2を原料とする電子照射形CVD法によるシリコン基板上でのダイヤモンドなど薄膜成長について検討し、ダイヤモンドの生成領域と基板温度など蒸着パラメ-タとの関連性、さらにこれら蒸着パラメ-タとダイヤモンド膜質との関係、STM観察により基板のダイヤモンド微粒子の超音波前処理によるダイヤモンドの核発生密度の増加は微粒子よりさらに微細な傷によること、生成されたダイヤモンド薄膜はグラファイト成分をもっており、そのトンネル電流特性を測定することによりダイヤモンド薄膜上での局部的特性を同定でき、STS分析により基板表面およびダイヤモンド表面での状態の遷移・変化状態が大きく異なり、かつ時間的に金属状態からダイヤモンド状態へ中間状態を経て段階的に変化する。4.メッキプロセスによる膜形成を微細電子材料の接合への応用に関し、銅合金リ-ド上のIn/Snメッキ性状および接合プロセスにおける界面での元素の挙動、接合部品質の向上および接合温度の低減化、材料システム化への薄・厚膜のマイクロ接合への応用について明らかにした。微細複合機能構造体の製作プロセスに重要な多層薄膜の形成プロセスおよび薄膜の定量的評価方法および新機能材料創造製のための指針を確立することを目的として研究を行い、初年度に以下の結果を得ている。1.ガラス基板上に作成された金属蒸着薄膜を対象として、その付着性評価方法としてのスクラッチ試験におけるスクラッチパタ-ンの観察・分類、および有限要素法解析により、スクラッチテストにおける薄膜の定量評価法のあり方を明らかにした。さらにガラス基板およびシリコン基板上のアルミ、銅および金のクラスタ-イオンビ-ム蒸着薄膜を対象として、その付着性のスクラッチ試験による評価を行うと共に、膜・基板界面の断面TEM法による観察を行い、付着性は、一般に加速電圧の増加と共に増加するが、銅などは特異な加速電圧依存性をもつこと、さらに金蒸着膜は多結晶構造をしており、膜・基板界面で固相反応がかなり進行しているなど、金属による界面反応状況の変化を明らかにしている。2.CH_4+H_2を原料とする電子照射形CVD法によるシリコン基板上のダイヤモンドなど薄膜成長について検討し、ダイヤモンドの生成領域と放電パラメ-タの関連性を示すと共に、原子状水素の影響以上に放電エネルギ-による生成されるダイヤモンドの活性カ-ボン化への影響が大きいことを明らかにしている。3.シリコン基板上でのダイヤモンドの成長過程の解明を目的として、走査型トンネル顕微鏡で得られる画像より得られる情報の解析法を検討し、薄い酸化皮膜を有する基板上にダイヤモンド成長する条件下では、成長速度は遅いがナノメ-タ程度で均一な成長過程をうるに反し、グラファイト成長の場合には、成長速度が大きく、島構造の成長過程をとるなど創製される薄膜の種類により特異な特徴を有することを明らかにしている。微細複合機能構造体の製作プロセスに重要な多層薄膜の形成プロセスおよび薄膜の定量的評価方法および新機能材料創製のための指針を確立することを目的として研究を行い、平成2年度に以下の結果を得ている。

1.CH_4+H_2を原料とする電子照射形CVD法によるシリコン基板上でのダイヤモンドなど薄膜成長において、ダイヤモンドの生成領域と蒸着パラメ-タとの関連性を明かにし、これら蒸着パラメ-タとダイヤモンド膜質との関係を検討した。さらにシリコン基板上に蒸着した白金膜上でのダイヤモンド薄膜形成において、シリコン基板上での形成と本質的な差異がないことを明らかにした。2.ダイヤモンド膜成長初期過程の解明のため、シリコン基板上に蒸着させた白金膜上にダイヤモンド膜を形成させ、その形成状況をSEMおよびSTMにより観察した結果、STMから得られる情報はSEMから得られる情報とは違った質をもっており、そのトンネル電流特性を測定することによりダイヤモンド薄膜上での局部的特性を同定することが可能であることが明らかになった。この方法をさらに発展させることにより、ダイヤモンド薄膜の形成プロセスの解明およびその純度の向上対策を検討する手段が明らかになるものと考えられる。3.基板の表面状態処理とそのSTM像の関連性を求め、基板のダイヤモンド微粒子による超音波前処理はダイヤモンドの核発生密度を約1万倍以上も増加させ、これは前処理による巨視的な基板上の傷ではなく、さらに微細な傷によるもとであることを示唆する結果を得ている。4.メッキプロセスによる膜形成を微細電子材料の接合に応用することを検討し、銅合金リ-ド上のIn/Snメッキの性状および接合プロセスにおける界面での元素の挙動を追跡することにより、接合部品質の向上および接合温度の低減が計れ、電子デバイスの実装工程上で重要な低温化プロセスに応用しうる可能性を見いだした。微細複合機能構造体の製作プロセスに重要な多層薄膜の形成プロセスおよび薄膜の評価方法、接合構造体作成への薄・厚膜の応用および新機能材料創製のための指針を確立することを目的として研究を行い、平成3年度に以下の結果を得ている。1.CH_4+H_2を原料とする電子照射形CVD法によるダイヤモンド薄膜成長過程において、基板上でのダイヤモンドの初期成長過程での基板・薄膜界面での状態遷移状態の解析に走査型トンネル顕微鏡(STM)を利用しうるかどうかを検討するために、Pt薄膜を蒸着したシリコン基板上にダイヤモンド膜を形成させ、その形成状況をSTS分析し、基板表面およびダイヤモンド表面での状態の遷移・変化状態が大きく異なり、かつ時間的に金属状態からダイヤモンド状態へ中間状態を経て段階的に変化することを見いだしている。2.材料システム化において重要な薄・厚膜のマイクロ接合への応用について検討を行い、まずめっきプロセスによるSn,Inめっき膜の形成を検討し、表面の平坦性、結晶粒度などの観点から、Sn、In膜形成の最適条件を明らかにすると共に、その100μ程度のマイクロ接合への応用を検討し、接合過程での接合界面での膜金属元素の挙動を明かにすると共に、良好な初期・長期での接合品質をえるための条件を確立し、最適な膜厚構成を示している。さらに、この多層膜により100μmピッチのTABパッケ-ジなどマイクロ接合への応用が可能であるを示している。3.基板材料上での薄膜形成過程およびそのマイクロ接合への応用など材料システム化での界面形成プロセスの基礎を集積し、マイクロ材料システム化工学の基礎を示している。
磁場が誘起する磁性体の新量子現象の総括

本研究において,我々は種々の空間構造をもち,スピンの大きさがS=1/2と小さく,量子効果が顕著な量子磁性体を精力的に開拓し,それらが強磁場中で示す新奇な磁気現象を多角的に研究した。以下に代表的な結果をあげる。スピンの対(ダイマー)が構成単位である,S=1/2のスピンダイマー系は磁場中で新奇な量子相転移を起こす。これらの磁性体の基底状態は,有限の励起ギャップをもった非磁性の1重項状態となる。強磁場中では,磁化をもつダイマーの3重項状態が重要になる。ダイマーの3重項はダイマー間の交換相互作用の横成分のために隣の位置に次々と移ってゆき,あたかも粒子のように振る舞う。この準粒子はボース粒子の性格をもちマグノン或いはトリプロンとよばれる。このとき磁場はマグノンの化学ポテンシャルとして,新しい役割を担う。我々はSrCu_2(BO_3)_2を初めとして種々の量子磁性体で,磁化曲線に磁場方向に依らない平坦領域(磁化プラトー)を発見した。磁化プラトーはマグノンの並進運動が抑制されるためにマグノンが周期的に配列するために起こる,量子多体効果である。磁化プラトーではマグノンのウィグナー結晶が形成されていると考えられる。我々はSrCu_2(BO_3)_2のNMR実験によって,実際にマグノンのウィグナー結晶を実証した。これに対して,磁場誘起反強磁性相転移はマグノンの並進運動が優先されるために起こるマグノンのボース・アインシュタイン凝縮(略してボース凝縮)と捉えることができる。これはマグノンの運動量空間での凝縮である。我々はTlCuCl_3の磁場誘起反強磁性相転移を種々の実験で詳細に調べ,理論解析と合わせて,これがマグノンのボース凝縮であることを実証した。本特定領域研究によって,磁性体は強磁場中で「量子力学的粒子の集団」としての性質を強く示す場合があることが明らかになった。これは磁性体の新概念をつくるものである。本特定領域研究は平成13年の秋に発足した.まず,同年9月に徳島で行われた日本物理学会秋の分科会で1年間の活動計画を話し合った.そして総括班の活動を始めるにあたって,班員以外の国内研究者と海外の研究者を招待して第1回公開シンポジウムを行うことを決定した.平成13年の秋には本特定領域研究に関係の深い国際ワークショップやセミナーが相次いで開かれたので,第1回公開シンポジウムは日程を遅らせて,平成14年3月11日から13日にかけて東京大学物性研究所で行った.海外からの招待者は理論と実験の各分野で活躍している若手研究者を選んだ.参加者は当初の予想を上回り100名近くに達していた.発表は口頭発表とポスター発表を合わせて56件あり,磁化の量子化に対応する磁化プラトー,磁場誘起相転移とボース凝縮,フラストレーションが強く関与した新奇な磁気現象や伝導現象などの新しい実験結果と理論の発表がなされた.これらは量子効果が顕著な新しい磁気現象として世界的に極めて高い関心がもたれているものである.また新物質も数多く紹介された.国内のシンポジウムであるにもかかわらず,発表は全て英語で行われた.それもあって海外研究者を含めての質疑応答は極めて活発であった.

連日休憩時間やプログラム終了後に発表内容と今後の研究の展開についての議論や共同研究の話し合いがもたれた.今回の公開シンポジウムは大盛況のうちに終了した.ニュースレター(No.1)を発行し,本年度の総括班の活動を締めくくった.ニュースレターには本年度の活動と第1回公開シンポジウムの内容を詳しくまとめ,来年度の活動予定などを記した.本年度はまず,平成14年6月5日と6日に班員及びその研究室関係者で研究会を開催し,これまでの研究状況と今後の研究計画や研究協力体制を話し合った.また班員以外の国内研究者と海外の研究者を招待して第2回公開シンポジウムを行うことを決定した.第2回公開シンポジウムは平成14年12月4日から6日にかけて神戸大学神大会館で行った.海外からの招待者は理論と実験の各分野で活躍している若手研究者を選んだ.参加者は当初の予想を上回り100名近くに達していた.発表は口頭発表とポスター発表を合わせて62件あり,磁化の量子化に対応する磁化プラトー,磁場誘起相転移とボース凝縮,フラストレーションが強く関与した新奇な磁気現象や伝導現象などの新しい実験結果と理論の発表がなされた.これらは量子効果が顕著な新しい磁気現象として世界的に極めて高い関心がもたれているものである.また新物質も数多く紹介された.国内のシンポジウムであるにもかかわらず,発表は全て英語で行われた.それもあって海外研究者を含めての質疑応答は極めて活発であった.連日休憩時間やプログラム終了後に発表内容と今後の研究の展開についての議論や共同研究の話し合いがもたれた.今回の公開シンポジウムは大盛況のうちに終了した.ニュースレター(No.2)を発行し,本年度の総括班の活動を締めくくった.ニュースレターには本年度の活動と第2回公開シンポジウムの内容を詳しくまとめ,来年度の活動予定などを記した.また当研究分野で業績のあるドイツのハノーファー大学のH.-J.Mikeska教授を平成15年2月19日から一ヶ月間招聘し,東大,東工大,岡山大,日本原子力研究所等で講演をしていただき,研究結果についての議論や研究協力の打ち合わせをしていただいた.本年度はまず,平成15年6月12日と13日に班員及びその研究室関係者で研究会を開催し,これまでの研究状況と今後の研究計画や研究協力体制(特に海外の研究者及び優れた実験施設をもつ研究拠点との共同研究体制について)を話し合った.また班員以外の国内研究者と海外の研究者を招待して第3回公開シンポジウムを行うことを決定した.第3回公開シンポジウムは平成15年11月26日から28日にかけて京都府の国際高等研究所で行った.海外からの招待者は理論と実験の各分野で活躍している若手研究者を中心に選んだ.参加者は当初の予想を上回り100名近くに達していた.発表は口頭発表とポスター発表を合わせて65件あり,磁化の量子化に対応する磁化プラトー,磁場誘起相転移とボース凝縮,フラストレーションが強く関与した新奇な磁気現象や伝導現象などの新しい実験結果と理論の発表がなされた.これらは量子効果が顕著な新しい磁気現象として世界的に極めて高い関心がもたれているものである.また新物質も数多く紹介された.国内のシンポジウムであるにもかかわらず,発表は全て英語で行われた.それもあって海外研究者を含めての質疑応答は極めて活発であった.連日休憩時間やプログラム終了後に発表内容と今後の研究の展開についての議論や共同研究の話し合いがもたれた.今回の公開シンポジウムは大盛況のうちに終了した.ニュースレター(No.3)を発行し,本年度の総括班の活動を締めくくった.
聴覚的補完における予測モデルの形成

妨害音の多い実環境で安定した聴知覚を行うためには聴覚的補完の能力は必要不可欠である。本研究の目的は,妨害音が提示されるタイミングに関する予測性が補完に及ぼす影響を検討し,その成立メカニズムを解明することであった。選択的順応法を用い,予測性の効果が選択性を持つか検討した。その結果,学習によって得られた予測性の効果が学習時とは異なる周波数帯域や耳に渡って予測性の効果が認められた。このことから,少なくとも異なる周波数帯域情報が統合された後,あるいは両耳情報が統合された後に予測性が生成されることが示唆された。今後,これらの知見をさらに発展させていくことによって,安定した聴知覚を行うための方略の解明につながると期待している。音AとノイズBを交互に提示した場合,適切な音響条件下では音AはノイズBの背後にも鳴り続けているように知覚される。この聴覚的補完は,従来,初期の聴覚処理段階での成立が想定されてきたが,近年,高次要因の影響が報告され,従来論の修正が求められている。最近,筆者は音Bの提示タイミングの予測性が低い場合には音Aが補完されやすいことを報告し,聴覚系による予測メカニズムが聴覚的補完に関与する可能性を示した。本研究では,心理学的手法と生理学的手法を用いて予測性の効果を詳細に検討し,成立メカニズムの解明を目指す。H22年度は心理学的手法を用いて予測モデル形成の時間特性について検討した。ここでは聴覚的補完が生じているときは物理的に音が存在しているときと弁別が困難になる,という特性を利用し,同じタイミングで妨害音を提示し続け,弁別閾の変化をトラッキング法で調べた。その結果,(1)40回程度同じタイミングで提示し続けると弁別閾は低くなり始める。(2)被験者はその呈示タイミングを再認できない。(3)再度の弁別テストを行うと,同じタイミングで提示された場合には,弁別閾が低下し始めるのに要した試行数は少ない,ことがわかった。この結果から,呈示タイミングを学習するには40回程度のサンプルが必要であり,また,その学習過程はヒトの意識にのぼらない潜在的な学習過程であることが推測された。次に,この予測性の効果の周波数選択性について検討した。その結果,周波数選択性はあるものの,マスキングなどに見られる周波数選択性よりも広いことがわかった。これらのことから,聴覚的補完に関与する予測性の生成には,被験者が意識できない,かつ抹消レベルではないミッドレベルの処理過程は関与することが推測される。従来,初期の聴覚処理段階での成立が想定されてきたが(Warren,1999;McAdams,1999),近年,高次要因の影響が報告され(Darwin,2005;Kobayashi eta1.,2007),従来の理論に修正が求められている。本研究では心理学的手法と電気生理学的手法を用いて予測性の効果を詳細に検討し,聴覚的補完の成立メカニズムの解明を目指す。2011年度には,聴覚的補完の最も単純な現象である連続調錯覚における予測性の効果のレベル推定を行った。具体的には選択的順応法を用い,学習によって得られた予測性の効果が広範囲な周波数帯域に渡って生じるのか,また学習時とは異なる耳においても生じるのかについて効果の転移を定量的に測定することで,予測性のレベル推定について検討した。その結果,学習によって得られた予測性の効果は学習時とは異なる周波数帯域や耳において聴覚刺激を提示した場合にも認められた。このことから,予測性は少なくとも異なる周波数帯域情報が統合された後,また両耳情報が統合された後に,生成される可能性が示唆された。上記の心理実験の結果を踏まえると,聴覚的補完に影響を及ぼす予測性は比較的高次の過程で形成されると予測できる。申請者のこれまでの研究から,予測形成自体には被験者の意識されないことが示されている。そこで脳波,特にミスマッチ陰性電位(MMN)を測定し,予測性の形成によって電位が変容するか,予備的検証を行った。その結果,予測可能な場合と不可能な場合ではMMNが異なることが示された。
陸上植物におけるオーキシンを介した細胞分裂面制御機構の解明

動物とは異なり植物の細胞は固い細胞壁に囲まれ移動できないため、細胞分裂面の向き・位置が細胞運命や成長方向の決定に重要である。オーキシンは陸上植物の発生と生長のほぼ全てに関わる主要なホルモンであり、細胞分裂面の制御にも重要である。しかしオーキシンによる遺伝子発現の変化が細胞分裂面を制御する仕組みは未だ明らかでない。本研究では近年見出した陸上植物に共通するオーキシン応答遺伝子WIPに着目する。遺伝的冗長性の低い苔類ゼニゴケの背側表皮を研究対象に細胞分裂面制御におけるWIPの役割を明らかにし、陸上植物に共通する分子機構の基盤や進化の道筋の理解につながる知見を得る。
変形にともなう断層帯の孔隙構造の変化と地震の発生過程

地震のように急速な滑りが断層面にかかると,摩擦熱により滑り面が高温になる.変形面の高温化は岩石の溶融や孔隙に存在する流体を膨張させるなどの影響を引き起こし,結果,断層の挙動は不安定になり滑りが加速するとされている.変形中,断層ガウジは高温にさらされてどのような変化を示すのか?化学的にも機械的にもそれらについて研究された例は皆無である.今年度は断層岩を構成する主な粘土鉱物であるカオリナイトとモンモリロナイトについて高圧下での変形実験を行った.封圧80MPに固定し,30°斜めにプレカットした円柱形アルミナ(不透水)にそれぞれ粘土の粉体を1g挟んで0.1μm/secの軸変位速度を与えて剪断した.変形が降伏点を超えたところで試料の温度を10°C/分の速度で上昇させ,しばらく高温を保った後,30°C/分の速度で室温まで低下させた.今回の実験では乾燥させたサンプルを非排水・排水の各条件で実験し,周囲の岩石の透水性により脱水した高温の水が強度に与える影響を調べた.昇温実験により,不透水層に挟まれた断層ガウジからの脱水は断層の強度を低下させ,カオリナイトガウジは480°Cで,モンモリロナイトガウジは低温から始まり350°Cで急激な摩擦強度の低下をもたらすことが示された.脱水による水圧の上昇は,排水条件に比較した非排水条件における強度低下が脱水による機械的な強度低下のみを示すと仮定すると,カオリナイトで64MPa,モンモリロナイトで72MPaもの上昇が見積もられた.また,冷却時には強度増加した固体部分の強度を示すようになることから,粘土鉱物からの脱水を引き起こすような高温を発生するような高速滑りは,それ自体が断層の強度回復機構になる可能性を持っていると言えるかも知れない.断層ガウジの地震発生に関わる新たなモデルを提唱できると考えられる.1,浸透率測定に際する準備使用した高温・高圧ガス圧試験機(産業技術総合研究所・地球科学情報研究部門所有)は今まで浸透率の計測を行った実績がなかった.浸透率の測定の為には岩石サンプル以外の配管内に飽和している流体の圧力変化に対する貯留量を知る必要がある.流体にアルゴンガスと水の両方について圧力10MPaから175MPaまで,温度は常温から800°Cまで計測を行い,得られた貯留率を今後の浸透率計算時の指標とすることができた.2,粘土鉱物の高温・高圧下における滑り実験および浸透率の測定浅部断層岩の中軸に多く存在し,断層の滑り強度を決定していると考えられている粘土鉱物について,その摩擦強度と浸透率の測定を様々な種類(モンモリロナイト,イライト,カオリナイト)の粘土について温度条件を常温から400°Cまで変化させて行った.結果,どの粘土鉱物についても摩擦強度は高温ほど大きくなり400°Cでは砂岩に挟んだ粘土鉱物の強度が砂岩より大きくなった.浸透率の絶対値および変形中の変化は実験前にセットする粘土の厚みに依存してばらつくという課題をえた.一方摩擦強度は厚みには強く依存しなかった.3,小型試験機の開発2で用いた試験機はサンプル以外の配管貯留量が大きいため,岩石の比貯留利率の測定は困難である.そこで,比貯留率そのほか弾性波や電気伝導度といった各物性を勘弁に計測できる小型の試験機を開発した.油圧式の試験機で変形実験はできないものの岩石にかかる封圧および間隙水圧を100MPaまで上昇させることができる.一年目は圧力容器と周辺機器をそろえ,岩石サンプル以外の配管部における貯留量を計測した.4,天然断層試料の採取モアブ断層(アメリカ,ユタ州モアブ)にて断層岩のサンプリングを行った.断層は比較的均質で孔隙の多い砂岩中に存在し,未破砕のものからフラクチャーの多いものまで分布していた.サンプルは破砕の程度に応じて採取しコアリングを行った.<低浸透層の圧密による間隙圧力の変化>間隙水圧の上昇は岩石を不安定にし,破壊のポテンシャルを高める.多孔質の岩石を圧縮した場合,その岩石の置かれている環境が排水条件なのか,非排水条件なのかによって封圧,間隙水圧の増減,弾性率やポアソン比の値の違いについて理論的,体系的に論じられてきた.昨今このporoelasticityの理論を岩石にかかる圧力と間隙水圧の関係に応用し,地震の発生メカニズムについて論じる気運が高まっている.また付加体中に発達するデコルマの形成に関連し,デコルマ帯の直下の岩石では,周囲に比べ孔隙率が高くなっていることからデコルマ直下は間隙水圧が何らかの原因で増加したと考えられている。しかしながら,間隙水圧の増加の具体的なメカニズムについて言及している報告は少ない.常に高圧の流体が供給される場以外で間隙水圧が上昇するためは岩石が圧縮され,その中に含まれる孔隙の減少があり,孔隙中に存在する流体も圧縮される必要がある.さらに高い間隙水圧が継続的に保持される、もしくは増加し続けるためには,泥岩に代表されるような低浸透性の帽岩が流体の移動を妨げる方向に分布することが必要と考えられる。上記モデルを実験で検証するため2つの砂岩の円柱ブロックの間に様々な厚さの低浸透性のシルト層を挟んだ試料を用意した.サンプルの上方は間隙水圧を10MPaに維持するようサーボ制御させるが,下方は制御から切り離し,浸透率の低いシルト層を通過しない限り排水されないようにした.その上で封圧を20MPaから120MPaまで100MPa/hr,

300MPa/hr,600MPa/hrの昇圧速度で上昇させ,シルト層上部と下部に位置する砂岩中に発生する間隙水圧の変化を観測した.また封圧の昇圧の前後で浸透率を測定しその変化も観測した。実験の結果、シルト層の厚さが厚く,速い昇圧速度での条件ほどシルト層下方の砂岩中の間隙水圧は上昇し最大で48MPまで上昇した.配管のストレージを考慮し補正すると85MPaに相当する間隙水圧の上昇を示すことになる.間隙水圧の増分ΔPpと昇圧後のバルクの浸透率k,昇圧速度V_<Pc>の関係をまとめるとΔPp=1.62^*10^<-17>(MPa^*m^2)^*exp[8.86(sec/MPa)^*V_<Pc>]となった.数値的にはまだ予察であるが、付加による圧力の上昇速度と浸透率からデコルマ直下の間隙水圧の増加量を予測できる可能性がある.今後、データ数を増やし,昇圧速度と間隙水圧の上昇について計測を行うとともに実験後のサンプルについてX線CTや薄片での観察,および水銀ポロシメータを用いての孔隙率の測定を行う予定である.地震時-非地震時の岩石の挙動を予測することを目的に,摩擦強度や浸透率,弾性波速度などの岩石の物性を,高温高圧変形試験機を用いて計測し,それら物性の各条件に対する変化を把握する.<台湾車籠埔断層掘削コアを用いた岩石の浸透率と弾性波速度の同時測定>1999年台湾集集地震の震源断層である車籠埔断層を貫いた掘削コアを用い,有効封圧の変化による砂岩の浸透率および弾性波速度の変化を1つのサンプルに対し同時に計測した.掘削コア(深度738mから1316m)より採取した18個のサンプルについて有効封圧の増加に伴う浸透率の減少を観測できた.その減少率はばらついていたものの,片対数の関係にあった.一方弾性波速度は,有効封圧が15MPaまでは有効封圧の上昇により増加したが,15MPaを過ぎると変化しなくなった.このことは,圧力の増加(深度の増加)が与える孔隙への影響の現れ方が,孔隙のバルク(弾性波速度で観測)と孔隙の連結度(浸透率で観測)とで異なっていることを示すものである.<石英クラスト-粘土鉱物の混合断層ガウジの力学特性と流体移動特性>断層ガウジ,カタクラサイトを構成するクラスト(高強度・粒径大)とマトリックス(低強度・粒径小)を単純化し,粒径150-200μmの石英と2μmの粘土鉱物のモンモリロナイトを混ぜ,それらの混合比を調整した人工ガウジの剪断変形に対する強度と浸透率を計測した.粘土鉱物の含有比が40%を越えると摩擦係数は急低下し粘土の摩擦に近い値を示した.一方,剪断による浸透率の変化については,粘土含有比0%では石英クラストの細粒化による浸透率の0.3オーダーの低下が見られたが,それに少量(5-20%)の粘土が混じると1-2オーダーの大きな低下が変形とともに現れた.しかし,粘土含有比が25%を越えると変形による浸透率の低下はほとんど見られない.この摩擦強度,浸透率,マトリックス含有比の関係は,クラストの最密充填層の重なり方で説明することが出来る.地震のように急速な滑りが断層面にかかると,摩擦熱により滑り面が高温になる.変形面の高温化は岩石の溶融や孔隙に存在する流体を膨張させるなどの影響を引き起こし,結果,断層の挙動は不安定になり滑りが加速するとされている.変形中,断層ガウジは高温にさらされてどのような変化を示すのか?化学的にも機械的にもそれらについて研究された例は皆無である.今年度は断層岩を構成する主な粘土鉱物であるカオリナイトとモンモリロナイトについて高圧下での変形実験を行った.
食物連鎖網およびエネルギー栄養段階の構造特性に関する理論的研究

本研究課題の研究目的で目指した6段階の研究計画のうち、1)栄養段階を通してのエネルギーの流れに関する適切な力学系を熱力学的制約を考慮に入れて設定する問題は、食物連鎖網のネットワークを再構成した栄養段階モデルを採用することによって成功し、2)各栄養段階数に応じて安定な平行状態の存在条件の解析結果を、3)生態系の環境条件と独立生産者の性質によってきまる総生産量と、消費者層のエネルギー代謝効率を基本軸とした相平面を用いて表現することによって、安定な生態系栄養段階についての状態図が得られることが明らかになった.重要なことは、この状態図のパターンが、用いた力学系モデルの詳細な性質には関係せず、生態系一般対して普遍的な性質を表していることが想定されることである.さらに、4)生態系のいわゆるエネルギーピラミッド構造と栄養段階の力学的安定性の間にはやはり密接な関係があって、力学的に安定な最高の段階数の栄養段階が実現しているときには、常にエネルギー栄養段階はピラミッド構造をもっていることが確かめられた.これも相図の上で明確な形で示すことができる.平成6年度には、特に5)食物連鎖網あるいは栄養段階構造と生態系としてのエネルギー利用効率の関係を、マルガレ-フの説に準拠して調べたが、まだ、明確な関係を示すような結果は得られていない。これは今後に残された問題である.6)の人為的攪乱による効果については、栄養段階の下層でのエネルギーの外部への採取の効果は最上位の補食者の絶滅から始まってっ順次下方に及ぶとうことが明らかな形で示された.以上本研究で得られた成果は、生態学の基本的な問題に新しい方向からの光を与えた知見を提示したものとして価値あるものと思う.食物連鎖網およびエネルギー栄養段階の構造とその力学的安定性に関する理論的研究は生態学の基本的課題の一つである。しかしその多様性と複雑性が障害となって、まだ未解決の問題として残されている。本研究ではシステム生態学の分野で最近導入された栄養段階モデルをダイナミカルモデルに改変してその力学的安定性を解析することにより、この問題を解明しようとしている。本年度の研究において熱力学的な制約を考慮に入れ、栄養段階の力学モデルを解析して得られた結果を、生産者の光合成能と消費者のエネルギー代謝能を基本パラメータとして、力学的に安定な各階層数の栄養段階の実現可能な領域を表わす栄養段階状態図(相図)として求めることに成功した。このモデルを拡張して結果の普遍性を確認するため栄養段階間の補食によるエネルギーの流れ関数の拡張によって相図の定性的特性が変わらないことを確かめ、エネルギー同化率の各栄養段階での相異が相図パターンに与える影響を調べた。さらに、外乱が栄養段階構造に及ぼす影響を調べるため、外部からの人為的操作(上部補食者の移入や捕獲、開発による生産者レベルの低下等)による栄養段階構造の変化を、この相図を基礎にして明らかにした。同時にエネルギーピラミッド構造を呈する領域との関連性もこの相図の上に表現され、相互に密接な関係のあることが明らかにされた。この相図のパターンは個々の生態系にはよらない栄養段階の一般的な特性を与えていると期待できる。これは今後に残された問題である.6)の人為的攪乱による効果については、栄養段階の下層でのエネルギーの外部への採取の効果は最上位の補食者の絶滅から始まってっ順次下方に及ぶとうことが明らかな形で示された.以上本研究で得られた成果は、生態学の基本的な問題に新しい方向からの光を与えた知見を提示したものとして価値あるものと思う.
難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る"家族移行"の概念化とケアプログラムの開発

本研究の主な成果は、難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行の概念化とケアプログラム開発に関連した次の諸点である。1)難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族の移行経験と家族移行プロセス、2)希?難病ムコ多糖症児の療育を巡る家族移行と支援プログラム試案、3)先天性心疾患をもつ子どもの家族における診断時の家族移行の経験、4)小児がん看護に携わる看護師への発病初期における家族支援教育プログラムの開発。本研究は難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行の概念化と、それに基づく家族移行ケアプログラムの開発および家族への移行支援のための看護師教育プログラムの開発を最終目的とする。その達成に向けて平成20年度は、初年度の計画に基づき以下の実施と成果が得られた。I.家族移行の概念化と家族移行ケアプログラムの開発に関する研究1)家族移行関連文献の収集と検討:国内および海外の家族移行に関する関連文献を検索収集し、分析および検討を実施した。この結果、先行研究の動向と知見が明らかにされ、本研究の意義と今後の方向性および方法論上の示唆を得た。今後、本論文作成の予定である。2)難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行の概念化のための研究計画の推進:標記研究計画を検討し完成した。本研究計画書を研究倫理審査委員会に提出し、承認を得た。データ収集方法としての家族面接および参加観察ガイドを作成した。この実施準備として、研究実施予定者に対する家族面接技法の向上のために研修を実施した。現在、研究実施フィールドを確保し、協力依頼と参加家族の募集中である。II.家族移行支援に向けた看護師教育プログラム開発に関する研究小児がん発病初期における家族移行への支援のための看護師教育プログラム開発の基礎研究を実施した。看護師の家族支援過程における困難性と学習ニーズを確認するために、20名の看護師(5施設の小児病棟)を対象に半構成的面接調査を実施した。現在、面接逐語録を作成し、質的データの内容分析中である。この結果は今後、学会に報告する予定である。本研究は、難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行の概念化とそれに基づく家族移行ケアプロゲラムの開発および家族への移行支援のための看護師教育プログラムの開発を最終目的とする。その達成に向けて平成21年度は、2年目の計画にそって以下の実施と成果が得られた。1.家族移行の概念化と家族移行ケアプログラムの開発に関する研究1)子どもの病気・療育を巡る"家族移行"に関する研究の動向と今後の課題国内外の子どもの病気・療育を巡る家族移行に関する研究文献を検索し、先行研究の動向と知見・今後の研究課題と方法論上の問題を検討した。結果として、看護の視点からの家族移行現象のさらなる探索、家族単位のデータ収集・縦断的研究デザイン・実践への応用性の高い研究の必要性が示唆された。これらの成果を学会に報告した。2)難治性疾患をもっ子どもの療育を巡る家族移行の概念化のための研究計画の実施研究計画の倫理審査承認を得た後に、難治性疾患(先天性心疾患・小児がん・ムコ多糖症)をもつ子どもの家族12例(30家族員以上)を対象として、病児の療育を巡る家族移行経験に関する家族面接と参加観察を実施した。これらの質的データの分析とそれに基づく家族移行の概念化および家族移行ケアモデルの作成に向けて、現在、進行中である。2.難治性疾患をもつ子どもの家族支援に携わる看護師教育プログラムに関する研究小児がん発病初期における家族移行支援のための看講師教育プログラム作成に向けて看護師の家族支援過程における困難性と学習ニーズを明確化する目的の調査を行った。20名の看護師(5施設の小児病棟勤務)に半構成的面接を実施し、これらの質的データを分析中である。この結果に基づき、今後、教育プログラムを作成する予定である。本研究は、難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行を概念化し、家族移行ケアプログラムを開発する、また、移行期の家族を支援する看護師の教育プログラムを開発する事を目的とし、下記の成果を得た。1.難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行の概念化とケアプログラムの開発(1)難治性疾患をもつ子どもの療育を巡る家族移行経験と移行プロセス:子どもの「病の兆に遭遇した家族の揺らぎ」から「病気経験と共に築く豊かな家族生活と家族アイデンティティ形成」への漸次発展する「難病をもつ子どもと共に生きる家族生活の再構築と家族アイデンティティの確立過程」を示した。影響要因として「家族の力と絆意識」と「社会の盾と繋がり」が見出された。(2)希少難病ムコ多糖症児の療育を巡る家族移行と支援プログラム試案:希少難病ムコ多糖症児をもつ家族の移行の転機を把握し、家族移行の危機時に求められる支援について検討しプログラムの概略を提示した。(3)先天性心疾患をもつ子どもの家族における診断

時の家族移行の経験:子どもの家族の療育を巡る診断時の移行プロセスは、診断と同時に始まる急速な移行過程を経験し、子どもの生命維持を中心とした取り組みを通して、「切り換えていく力」を組み込みながら家族全体で子どもを育てていく体制を創りだしていた。2.小児がん発病初期の移行期における家族支援に携わる看護師教育プログラムの開発:小児がん発病初期の家族支援における看護師の困難はジレンマ、家族との関係作り、危機状況の家族への関わり・家族支援であり、その解決のための学習ニーズは、知識と家族理解・家族の関わり方・家族支援方法・学習方略であった。これらに基づく看護師教育プログラムを試作し、その必要性、目的と方法の適切性、有用性を評価した結果、8090%の支持を得た。一部修正と効果検証が今後の課題である。学会発表2件(前分担・現協力者石川福江)
液相還元選択析出法による合金ナノ粒子触媒の調製法の検討

本研究では合金ナノ粒子触媒を液相還元選択析出法によって調製する手法の確立を目指す.具体的にはC4炭化水素の酸化触媒である貴金属系合金担持触媒に焦点をあて、安定した活性・選択性を与える触媒を液相還元選択析出法で調製する.触媒調製は,Rh源としてRhCl_3を,その錯化剤としてチオサリチル酸(TS)およびピリジアゾレゾルシノール(PAR)を選択し,あらかじめ錯体濃度計算をして行った.また,その結果を元に還元剤としてNaBH_4を用い,pHを913,反応温度を3090°CとしてRh系合金ナノ粒子の合成を行った.計算結果より,RhCl_3を水に溶解させた場合,pH=13ではRhはほぼ100%の割合でRh-OH錯体として存在し,錯化剤としてPARを添加した場合pH>3では100%の割合でRh-PAR錯体,TSを添加した場合pH>8で100%の割合でRh-TS錯体として存在することがわかった.但し,錯化剤として選択したPAR及びTSはアルカリ性領域でのみ水に可溶であるため,Rh系合金ナノ粒子の合成はpH=913の範囲で行った.pH=13,反応温度30,50,70°Cにて合成した試料のXRDの測定結果から,錯化剤を用いなかった場合,Rh-OH錯体由来のRh金属を主生成物として,それ以外にも複数の結晶ピークが確認された.これはRh-OH析出物中にランダムに取り込まれたTeと様々な結晶相を形成したためと考えられる.錯化剤にTSを用いた場合,50°CでRhTe_2,70°CでRhTeのピークが確認された.以上,本年度の研究により,溶液中でのRh金属錯体構造を,錯化剤の種類,pHにより制御し,反応温度によりRh,Teの還元反応速度をそれぞれ制御することによって,結晶性の高いRhTe_2,RhTe粒子を,結晶相毎に選択的に合成することが可能であることが明らかとなった.本研究では合金ナノ粒子触媒を液相還元選択析出法によって調製する手法の確立を目指す.具体的にはC4炭化水素の酸化触媒である貴金属系合金担持触媒に焦点をあて、安定した活性・選択性を与える触媒を液相還元選択析出法で調製する.触媒調製は,Rh源としてRhCl_3を,その錯化剤としてチオサリチル酸(TS)およびピリジアゾレゾルシノール(PAR)を選択し,あらかじめ錯体濃度計算をして行った.また,その結果を元に還元剤としてNaBH_4を用い,pHを913,反応温度を3090°CとしてRh系合金ナノ粒子の合成を行った.計算結果より,RhCl_3を水に溶解させた場合,pH=13ではRhはほぼ100%の割合でRh-OH錯体として存在し,錯化剤としてPARを添加した場合pH>3では100%の割合でRh-PAR錯体,TSを添加した場合pH>8で100%の割合でRh-TS錯体として存在することがわかった.但し,錯化剤として選択したPAR及びTSはアルカリ性領域でのみ水に可溶であるため,Rh系合金ナノ粒子の合成はpH=913の範囲で行った.pH=13,反応温度30,50,70°Cにて合成した試料のXRDの測定結果から,錯化剤を用いなかった場合,Rh-OH錯体由来のRh金属を主生成物として,それ以外にも複数の結晶ピークが確認された.これはRh-OH析出物中にランダムに取り込まれたTeと様々な結晶相を形成したためと考えられる.錯化剤にTSを用いた場合,50°CでRhTe_2,70°CでRhTeのピークが確認された.以上,本年度の研究により,溶液中でのRh金属錯体構造を,錯化剤の種類,pHにより制御し,反応温度によりRh,Teの還元反応速度をそれぞれ制御することによって,結晶性の高いRhTe_2,RhTe粒子を,結晶相毎に選択的に合成することが可能であることが明らかとなった.
海草藻場の拡大がもたらすサンゴ礁環境の変化に関する研究

サンゴ礁の環境変化や悪化は,ローカルな原因が温暖化より大きく影響する場合がある.サンゴ礁環境の変化を“温暖化の影響"として一括してしまうことは問題の対応や解決の方策を誤った方向に導いてしまう.研究は,陸域に沿って現生サンゴ礁が形成されている琉球列島を例に(図1),サンゴ礁環境の変化を海草藻場を指標とし過去数十年間にわたって追跡し,沖縄におけるサンゴ礁環境変化の解明を試みたものである.サンゴ礁や海岸の変遷は、衛星画像、空中写真、UAV(ドローン)、地形図を使用して変遷を抽出した。沖縄本島を中心としてサンゴ礁浅海域や海岸線に顕著な変化が抽出された。多くは人為的な活動が影響していると推測できた。本年度は、沖縄本島北部をベースに主に本島北部の海岸を中心に調査を実施した。海草藻場のマッピングに関しては、本島北部の国頭村においてその東海岸を中心に図上作業と現地調査を実施した。4時期(1971,1978,1982,1993,2000年)の空中写真をオルソ化し、その判読により海草藻場の経年変化を追跡した。オルソ空中写真をArcGISの背景図として表示し、藻場をポリゴンで囲み範囲、面積等の変化を表示、計測した。さらに、海草藻場の変化が顕著にみられた赤崎から楚洲地区において現地調査を実施した。現地調査は、UAVによる空撮と測量やサンゴ礁浅海底の測量などを計画したが、台風の接近、通過による荒天のため計画を変更せざるを得なくなった。計画変更後は、次の2点に関して調査を実施した。1:浅海域の海草藻場の変化を現地インフォーマント(漁業従事者など)への聞き取り。2:人工海岸の調査(種類、自然海岸に対する比率など。2に関しては、本部半島以北の沖縄本島の海岸線を踏査した。また、現地調査と並行して、過去に発刊された地形図を基に人工海岸化に係わる平時変化を大正期、昭和40年代後半、平成初期、平成20年頃の4時期にわたって調査しその結果を図化することができた。なお、当初計画していなかった米占領下における米国人地質家の石垣島現地調査に関する聞き取り調査を実施することができた。浅海域の現地調査、UAVによる空撮と測量は台風接近、通過などのため実施できなかったが、空中写真判読による海草藻場の経年変化は抽出できた。また、4時期の地形図を使った沖縄本島中部以北の海岸線について、人工海岸比率や人工海岸の種類を地形図判読、計測、現地調査によりまとめることができた。2年目にあたる2016年度は、沖縄本島、石垣島、奄美大島、喜界島での調査を実施した。沖縄本島以外は、当初の計画では3年目の調査地域にあたるが、台風や突発的に発生した造礁サンゴの大規模な白化現象に対応して、臨機応変に調査地を選択した。沖縄本島では、現地調査として北部東海岸の名護市嘉陽海岸、国頭村赤崎海岸、本島中部西岸の瀬底島周辺において海草藻場の現地調査、UAVによる近接空中写真撮影を実施した。また、那覇港周辺の海岸変化は、既存の新旧地形図を使用しGISを用いて作成した。石垣島においては、大規模白化現象をを捉えるため、数カ所でUAVによる空撮を行い、オルソ化写真の作成を行った。この成果は、NHKテレビのニュース番組で20分にわたり報道された。成果の一部は、日本サンゴ礁学会で発表した。沖縄本島の嘉陽海岸、赤崎海岸における調査は、継続して実施している調査の一環として実施したもので、経年変化を追跡中である。奄美大島では、東シナ海側に位置する国直海岸を中心に調査した。海象に恵まれなかったので、主にUAVによる撮影が主たる作業となった。喜界島においては、現生サンゴ礁の幅がきわめて狭く、また波浪が大きかったため海中景観の観察はほとんどできなかった。喜界島は第四紀における隆起がきわめて大きな地域にあたる。そこで、隆起サンゴ礁の平面形態から場の違いによる礁縁部の形態差を見いだすことを目的に、詳細な地形図をUAV空中写真を使って作成した。浅海底調査は、海象に左右されるため必ずしも順調に推移しているわけではない。ただ、現地におけるUAV空中写真は、現在まで順調に終わっている。地形図の作業はおおむね計画通りに進んでいる。ただ、既存の空中写真を使った図上調査の進捗が少し停滞している。その理由として、使用してるインターネット回線が遅いため、空中写真のダウンロードに多大な時間がかかることによる。この点については、アルバイトを雇用するなどの方策をとる予定である。3年目の最終年となった2017年度は、沖縄本島北東部と久米島での現地調査を実施した。また、空中写真、衛星画像の判読を行った。沖縄本島では、継続して調査を実施してきた名護市嘉陽海岸、国頭村赤崎海岸においてUAVによる空撮とスノーケリングによる現地調査を実施した。これらの海域を中心として、1940年代以降の空中写真の解析から60年以上にわたり海域の変化を追跡しようとした。また、数年間のUAVによる近接撮影により、短期間の詳細な変化を追跡しようと試みた。嘉陽海岸を例に取ると、ここ数年間で藻場の面積は年々増大する傾向にある。一方、ホンダワラ藻場は年によって面積が劇的に変化することがわかった。

季節変化より、年変化が大きくこの原因は突発的な台風や低気圧の接近に伴う暴浪の影響かもしれないが、原因を明らかにするには至っていない。久米島においてはUAVによる空撮で、全長4kmにわたるハテノハマ洲島周辺の近接画像を撮影することに成功した。また、2015-2018年のSENTINEL衛星画像20時期を基に、洲島の季節的変化に関する知見を得ることができた。さらに、1953年以降の空中写真の画像処理から、長谷川(1990)以降の洲島変化に関する新しい知見を得ることができた。これらの成果の一部は、H30年度の地球惑星連合大会で発表する予定である。なお、3年目の実施する予定にしていた、他の沖縄本島周辺の離島の現地調査は、資金不足により実施できなかった。しかし、2年目で実施した離島調査や、空中写真や衛星画像の判読によって問題なく計画は遂行できた。現在も判読作業を継続している。Webで閲覧・印刷できる国土地理院の空中写真は、今回の作業では解像度が不足するシーンもあったが、概ね有効に使用することができた。Web上の空中写真を活用するという試みに関しては、当初の計画通りにすすめることができた。サンゴ礁の環境変化や悪化は,ローカルな原因が温暖化より大きく影響する場合がある.サンゴ礁環境の変化を“温暖化の影響"として一括してしまうことは問題の対応や解決の方策を誤った方向に導いてしまう.研究は,陸域に沿って現生サンゴ礁が形成されている琉球列島を例に(図1),サンゴ礁環境の変化を海草藻場を指標とし過去数十年間にわたって追跡し,沖縄におけるサンゴ礁環境変化の解明を試みたものである.サンゴ礁や海岸の変遷は、衛星画像、空中写真、UAV(ドローン)、地形図を使用して変遷を抽出した。沖縄本島を中心としてサンゴ礁浅海域や海岸線に顕著な変化が抽出された。多くは人為的な活動が影響していると推測できた。平成28年度は、実施計画に従って沖縄本島中南部の海岸線の調査を実施する予定である。また、北部についても浅海底調査を実施する。2017年度は最終年にあたるため、上記で必ずしも計画通りに進んでいない、空中写真の処理に多くの時間を費やすことになる。いっぽう、現地調査においては、沖縄本島のほか島嶼部における調査を進行させる予定である。沖縄における人工海岸化の進捗、土地利用と浅海域の変化を時系列的に探るべく、計画を進める予定である。地理学