[O-11] 高校生ポスター発表

[O11-P120] 植物による防災の可能性 Ⅱ

*江尻 悠聖¹、秋元 優宏¹、竹内 碧¹、西村 森太郎¹ (1.長野県屋代高等学校)

キーワード：防災、土砂災害

1. 研究の動機、目的
　近年、日本では自然災害が増加し、災害への対策が必要になっている。そこで、私たちは何か防災、減災にかかわる研究を行いたいと思い、土砂災害に注目した。先輩方の先行研究で、植物の有無による防災効果の違いが明らかにされていた。私たちは植物の根の形状の違いでは防災効果に違いが生まれるのかを、研究していこうと考えた。今回の実験で対象とした根は長野県の民有林資源のうち58%を占めている針葉樹。これからの実験ではアカマツのような柱状根系樹種から始めて、杉や広葉樹で言うとブナ、コナラで見られる垂直・斜方根樹種、ヒノキ、カラマツまた多くの広葉樹でみられる斜方根型樹種と根の種類に分けて実験を行った。

2.先行研究
＜参考とした先行研究①＞
兵庫県立神戸高校「土砂災害モデルの製作 ～森林は土砂災害を防止するか否か～」
　この研究では崩壊の再現装置を作成し実験を行っている。この実験は私たちの調査したいことと非常に類似していており、再現装置は私たちの研究においても役立つものであった。そのためこの研究を参考にして研究を行った。なお、この研究では根の形状を変えて災害防止効果を比較するような実験は行われていない。

＜参考とした先行研究②＞
本校 2023 年度課題研究「植物による防災の可能性 ～樹木の根による防災効果は見られた～」
　この研究では神戸高校の研究を参考にし、再現装置と根の模型を用い、実験している。私たちはこの研究に使用していた再現装置と根の模型を引き続き使用することとした。なお、この研究では根の種類による防災効果の違いまでは実験できていない。


3. 研究手法
＜① 3月～10月＞
　ジョウロを用いて、実際の崩壊を再現することに焦点を当てた実験。神戸高校の先行研究を参考にし、条件で再現装置を作成した。

＜② 10月～12月＞
　根ごとの鉛直方向の引き抜きづらさに焦点を当てた実験。土を入れたバケツに根を埋める。根につけたばねばかりを鉛直方向に引っ張る。

4. 実験結果
＜① 3 月～10 月＞
　この実験では実際の崩壊を小さいスケールで再現するため、崩壊するまでの時間の平均が長いほど崩壊に対する耐性があると考える。結果、根があるほうが崩壊までの時間の平均が長いため、根は崩壊に対して効果があるといえる。また、根の種類による崩壊への耐性は、次のようになった。

垂直斜方根茎樹種＞斜方根茎樹種＞柱状根茎樹種

＜② 10 月～12 月＞
　土から根が引き抜けるまでの最大の力は、次のようになった。

柱状根茎樹種＞垂直斜方根茎樹種＞斜方根茎樹種

5. 考察
　根を引き抜くのに必要な力と根の崩壊に対する耐性に相関がみられなかったのは、根と土の相性が関係していると考えた。この要因として、根の種類や地上の木の形状によって、根がどの方向からの力に強いのかに違いがあるということ、マサ土に対する根の親和性の違いなどが考えられる。

6.謝辞
　信州大学教育学部Fab Lab様、私たちの研究に協力していただき、ありがとうございました。今回の研究を通しての学びを活かし、これからも励んでいきたいと思います。本当にありがとうございました。