本研究では、寒冷地特有の自然環境をコンパクトに集約している知床を対象として、気候変動が物質輸送形態に与える影響を明確にし、保全策を提言することを目的とする。具体的には、ラウス川とホロベツ川を対象とし、流域における水収支、栄養塩収支を現地観測し、水文流出モデルによる水循環過程のモデル化を行う。最終的には幾つかの気候変動シナリオを作成し、現地観測に基づいて作成されたモデルを用いて、生態系システム保全策を提案する。植生が大きく異なる知床半島を挟んだ東西の流域において水文流出モデルを適用し、その再現性を確認することが出来れば、知床以外の寒冷地域全域へと適用出来るものと考えられる。さらに、気候変動シナリオ解析による政策提案を行うことが出来る。