放射線による生態系影響評価方法について:―微生物生態系におけるトップダウン解析の試み― Evaluation of the effects of ionizing radiation on ecosystem:- An attempt of top-down analysis for microbial ecosystem -

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ヒト以外の生物種や環境を対象とする放射線防護の関心が世界中で高まりつつある中、ICRP、UNSCEAR、IAEAなどの国際機関で、放射線から環境を防護するための枠組み作りが進められている。放射線環境防護の目的は、「生物多様性の維持」、「生物種の保存」、および「生態系の健全性の保全」であり、この目的達成のために、ICRPでは個体や個体群を対象とした影響評価体系の構築を検討している。しかしながら、生態系は様々な生物種が集まり、互いに関係し合いながら構築されている複雑なシステムである。そのため個体や個体群を対象とした研究に加え、生物群集および生態系機能を対象とした研究も必要と考える。<br>我々は生態系に対する放射線の影響をトップダウン的手法により評価することを試みている。一例として、本講演では水田土壌微生物群集を対象に、ガンマ線が細菌群集に与える効果と水田土壌から溶出する元素およびイオン濃度の変化について述べる。細菌は放射線に対する感受性が低いと一般には信じられているが、本研究において約5 Gyの照射により細菌群集構造(種組成と各種のバイオマス)が変化することが分かった。また、群集構造の変化に伴い、土壌から溶出する鉄および硫酸イオン濃度も変化した。つまり、水田土壌微生物生態系は、ガンマ線に曝露されることより、その生態系機能が変化する可能性が示唆された。

The public concern about radiation protection of non-human species and environment is increasing. The development of an international framework for environmental radiation protection is encouraged by international organizations such as ICRP, UNSCEAR and IAEA. The purpose of environmental radiation protection is to conserve plants and animals, to maintain the diversity of species, the health and status of natural habitats. To achieve the purpose, the ICRP task group is developing a reference-animals-and-plants approach. This approach is useful for the estimation of the dose-response relationships at the individual level, but it may be difficult to estimate the effects of radiation on community and ecosystem levels by that approach because ecosystems consist of biotic and abiotic factors, where these factors can be organized into species, populations and communities. Ecosystems are really complicated systems. In addition to the reference-animals-and-plants approach, a holistic approach to the ecosystem is also necessary to ensure environmental radiation protection.<br>We have tried to assess the influence of ionizing radiation on ecosystem by adopting top-down approach. In the presentation, we describe the impact of ionizing radiation on microbial community in a paddy field and on the release of elements and ions from the paddy soil as an example. Although it is thought that bacteria are not sensitive to ionizing radiation exposure, the results of our study revealed that bacterial community structure, that is bacterial species compositions and the relative amount of each bacterial species, were influenced by a dose of about 5 Gy. In addition to the changes in the bacterial community structure, concentrations of sulfate and iron in the paddy water significantly increased and decreased, respectively. These results suggest that the functioning of the microbial ecosystem in the paddy field is influenced by radiation exposure.

Journal

  • The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts

    The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts 2009(0), 67-67, 2009

    Journal of Radiation Research Editorial Committee

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