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Measurements of GHG emissions and biogeochemical mechanisms of permafrost soils

Research Project

Project/Area Number 20H04314
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionPrefectural University of Hiroshima

Principal Investigator

Yonemura Seiichiro  県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (20354128)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 圭介  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (20549555)
内田 昌男  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主幹研究員 (50344289)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords二酸化炭素 / メタン / 凍土 / ガス交換量 / 連続測定 / 有機物 / ガス交換 / 極域 / 土壌有機炭素 / 温室効果ガス / 14C同位体 / システム改良
Outline of Research at the Start

負低温下での凍土のガス交換量を、様々な条件(好気環境、嫌気環境等)で測定できるシステムをさらに発展させ、CO2およびCH4等のガス交換量とその温度特性および凍土の分解特性の詳細な実態把握と、関わる微生物が分解する有機物を脂質レベルで解明する。本研究では、全球モデルで使用される凍土分解モデルのパラメータを初めて実験的に実測することが可能であることから、既存モデル検証、開発など気候変動予測精度のいっそうの向上に資する。

Outline of Final Research Achievements

CO2 and CH4 gas exchanges of soil taken at active and perma-frost soil layers in tundra, wetland, and taiga forest ecosystems in Alaska were measured by automatic system to continuously measure soil gas exchange. The system to measure soil gas exchange was improved in view of chamber material and temperature control procedures. The stocked CO2 was much less than the amount of CO2 released afterwards after thawing processes. CH4 emission was observed only during the thawing processes, showing no production in soil during the experiment. CO2 emissions were higher with increases in temperature. CO2 emissions were observed even in the negative temperature ranges. Temperature dependence of the CO2 emissions were more in the negative temperature ranges than in the positive temperature ranges.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

凍土の融解は地球環境変化に伴う大きな人類の関心事であり,精緻なガス交換量測定システムを用いて,そのガス交換特性を調べたことは,学術的および社会的意義が大きい。一般的には,凍土に大量のガスが蓄えられていると考えられがちであるが,初期蓄積量は小さいことは重要な意義である。また,得られたデータを学術的に公開することで,地球環境を予測する基礎データになる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 汎用的ガス交換量測定システムの開発:ハード面について2023

    • Author(s)
      米村正一郎, 岩戸悠磨, 田端爽一, 小野啓介, 西村誠一
    • Journal Title

      生物資源科学雑誌(県立広島大学 生物資源学部 紀要)

      Volume: 15 Pages: 1-20

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 北極域土壌における腐植酸の分解2023

    • Author(s)
      田端 爽一, 内田 雅己, 藤嶽 暢英, 原田 浩幸, 米村 正一郎
    • Organizer
      土壌肥料学会 2023年度愛媛大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvements for ultra-microscale radiocarbon measurements at NIES-TERRA2021

    • Author(s)
      Uchida M., Mantoku K., Kobayashi T.
    • Organizer
      The 15th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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