天然放射性核種210Pbは乾燥地草原での風食を示す指標として有効である

• 担当機関: 生物環境安全部
• 研究期間: 2001～2003
• 研究担当者: 大黒俊哉; 藤原英司; 白戸康人
• 発行年度: 2003
• 要約: 砂漠化に直面する乾燥地域の放牧試験区では、放牧圧が大きく、地表面が攪乱され風食を受けているところほど、土壌表層部に含まれる210Pb濃度が低いことから、風食を示す新しい指標として，天然由来の放射性核種である210Pbを提案する。
• 背景・ねらい: 世界の人口密集地域である東アジアでは，農耕地での土壌侵食や，砂漠化に伴う土地荒廃や黄砂の発生が深刻な問題となっている。これらの問題を軽減するには，できるだけ早く侵食や砂漠化を検知し，適切な対策を施すことが必要である。そこで，砂漠化域を対象に，過放牧等による植生の退行とともに風食の初期段階で起こる，土壌中の微細粒子の移動を検知するための指標として，天然に空中降下し微細粒子に吸着する，放射性核種²¹⁰Pbを活用することの有効性を検証する。

成果の内容・特徴

1. ²¹⁰Pbは，これまで侵食評価に活用されてきた核爆発由来の¹³⁷Csとは異なり，天然の空中降下物であり， (1)侵食により一度表層の微細粒子が失われても，新たに集積する，(2)半減期が約22年であり10年オーダーの変化を追跡できる，という利点をもつ。
2. ²¹⁰Pbは，水に溶けて浸透することはなく，通常土壌の地表近くに集積されていることから，表層の土壌を採取して濃度を比較することにより，土壌表層部の風食を推定できる（図1）。
3. 1992年以降放牧試験（1996年までは放牧，1997年以降は全て禁牧）を実施した，中国内モンゴル自治区奈曼の試験地（図2）で，風食に対する²¹⁰Pbの適用の有効性について検討した。試験地は，比較的平坦であるが南側には比高4m程度の小さな砂丘が東西に延び，放牧圧の異なる3つの試験区と禁牧区からなる。重放牧区の南側3分の2と中放牧区の砂丘表面は，1996年には裸地となり，夏季でも砂が飛散していた（図3）。その他の部分は，羊による踏圧を受けていたが，表面は草本で被覆されている。
4. 1998年8月に地表から深さ5cmまでの土壌を採取して，²¹⁰Pb(ex)放射能濃度を測定した。²¹⁰Pb濃度は，放牧圧が高く，裸地化していた重～中放牧区の場所ほど低い（図4）。また各放牧区の²¹⁰Pb濃度平均値は，禁牧区から重放牧区へかけて、植被率が小さくなるにつれて、小さくなっている。この結果は，²¹⁰Pb濃度分布が，植被の退行に伴う土壌表層部の風食を，よく反映することを示す。

成果の活用面・留意点

1. 本成果は，乾燥～半乾燥地域の風食の前兆を検出することに有効である。また砂漠化防止対策実施後の，微細粒子集積に伴う有機物含量の増加で示される，土壌肥沃度の評価にも適用可能である。
2. 表層物質の定着に関する定量的評価には，²¹⁰Pbの降下量を検討する必要がある。

• カテゴリ: 乾燥 羊