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Development of a Blue Carbon Ecosystem Model in Mangrove Forests and Evaluation of Long-Term Carbon Sequestration

Research Project

Project/Area Number 22KJ0701
Project/Area Number (Other) 21J23067 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 22040:Hydroengineering-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中村 航  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsマングローブ / ブルーカーボン / 全溶存無機炭素 / 全アルカリ度 / CO2 / CO2フラックス / 無機炭素動態 / 緩衝機能 / 炭素循環 / 渦相関法 / 硫化物・栄養塩フラックス / 地下水・間隙水流出
Outline of Research at the Start

マングローブをはじめとするブルーカーボン生態系は大気CO2の吸収源であり,土壌内部に炭素を貯留するため,気候変動の緩和策としての活用が期待されている.近年では,土壌内部で無機化され水域へ流出した炭素も長期的に海洋に留まることが予想されるため,新たな吸収源として注目を浴びている.本研究では,石垣島の吹通川マングローブ林を対象に,土壌有機物が無機化され再び水域へ流出する地球科学的な過程を解明する.また,地理特性の異なる西表島由布島対岸でのマングローブ林でも比較となる調査を実施し,感潮河川沿いにと前浜干潟に形成するマングローブ林では水域への無機炭素の流出過程が大きく異なることについても明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

本研究はインド太平洋地域の分布北限域に位置する日本のマングローブ林を対象に、海洋との相互作用により駆動される炭素循環、特に溶存無機炭素(DIC)としての海洋への輸送と水域から大気に排出されるCO2フラックスに着目して研究を実施した。
2023年度は、干潮時には干潟により海域と分断される特徴を持つ西表島由布島対岸のマングローブ林を対象に、マングローブ林から海洋へのDICの流出特性を明らかにするための調査を実施した。マングローブ林前面の水中CO2分圧は大潮時には潮汐に対応し半日周期での変動を示したが、大潮から小潮に進むにつれて徐々に潮汐の影響が弱まり、小潮時には昼夜に対応した変動を示した。また、水域から大気へのCO2フラックスは世界のマングローブ水域の平均値と比較し1/4程度であった。これは小潮時には干潟での光合成により水中CO2分圧の増加が抑制されたと考えられ、マングローブ前面の干潟はDICの海洋への貯留を促進する緩衝地帯としての役割を持つことが示唆された。また、マングローブ林の形成立地と水域へTA、DIC、CO2の流出特性の関係を明らかにするために、西表島石垣島の8つのマングローブ水域において半日間の調査を実施したところ、石垣島のマングローブの林において土壌からの炭酸物質の溶出が顕著に多いことが確認された。
2021年度と2022年度の石垣島吹通川マングローブ林での調査結果と2023年度の結果から日本のマングローブ林から海洋への全アルカリ度(TA)とDICの輸送量の平均値は180±107 mmol/m2/日、203±102 mmol/m2/日であり、DIC/TA輸送量比は1.23±0.31であった。これは日本のマングローブ林は世界的に見ても海洋へのTA,DICの輸送量が多く,輸送されたDIC多くが海洋に貯留される可能性を示唆する結果となった。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Changes in DIC/TA ratio by tidal asymmetry control <i>p</i>CO<sub>2</sub> over a spring-neap tidal cycle in a subtropical mangrove forest in Japan2024

    • Author(s)
      Nakamura Wataru、Phyo Thet Naing、Watanabe Kenta、Tokoro Tatsuki、Gempei Kei、Endo Toru、Kuwae Tomohiro、Sasaki Jun
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 58 Issue: 1 Pages: 28-45

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ24003

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Tidal Flat Adjacent to a Fringe Mangrove Forest Mitigates pCO2 Increases and Enhances Lateral Export of Dissolved Carbon2023

    • Author(s)
      Nakamura Wataru、Wang Kangnian、Ono Kenji、Endo Toru、Watanabe Shin、Mori Taiki、Furukawa Keita、Fujimoto Kiyoshi、Sasaki Jun
    • Journal Title

      Journal of Marine Science and Engineering

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 2356-2356

    • DOI

      10.3390/jmse11122356

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ESTIMATED PRECISION OF pCO<sub>2</sub> BASED ON CARBONATE CHEMISTRY IN BRACKISH WATERS2022

    • Author(s)
      中村 航, 遠藤 雅実, 佐々木 淳, 遠藤 徹, 趙 悦, 上村 健太, 小倉 一輝
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 78 Issue: 2 Pages: I_805-I_810

    • DOI

      10.2208/kaigan.78.2_I_805

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ANALYSIS ON MANGROVES DISTRIBUTION CHANGE OVER THE LAST 40 YEARS BY USING RGB IMAGES OF AIRA RIVER MOUTH IN ITIOMOTE ISLAND, JAPAN AND EFFECT BY SEA LEVEL RISE2021

    • Author(s)
      中村 航, 中村 由行, 藤本 潔, 鈴木 崇之, 比嘉 紘士
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 77 Issue: 2 Pages: I_925-I_930

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_925

    • NAID

      130008113408

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 気候変動緩和に資するマングローブによる土壌と海洋への炭素貯留機構2024

    • Author(s)
      中村 航
    • Organizer
      京都大学生態学研究センター第354回生態研セミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Carbon cycle in a mangrove ecosystem from the viewpoint of inorganic carbon dynamics2024

    • Author(s)
      Wataru Nakamura
    • Organizer
      International Workshop on “Mangrove Management and Monitoring ―Long-term mangrove monitoring considering the climate change risks-”
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stock and Flow. Inorganic Carbon Cycke in a Mangrove Ecosystem2023

    • Author(s)
      Wataru Nakamura
    • Organizer
      Hydrosphere Science Seminar in the University of Tokyo
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マングローブ生態系内の土壌ー水ー大気間の無機炭素循環2023

    • Author(s)
      中村 航
    • Organizer
      第29回マングローブ学会年次大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 自作係留系を用いたFringe,Riverineタイプのマングローブ林での水と土壌間隙中のCO2分圧の連続測定2023

    • Author(s)
      中村航,佐々木淳,遠藤徹,Phyo Thet Naing, 森大喜,古川恵太,小野賢二,藤本潔.
    • Organizer
      第70回海岸工学講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Continuous CO2 measurement in water and soil in fringe and riverine mangroves by a handmade mooring system2023

    • Author(s)
      Wataru Nakamura, Jun Sasaki, Toru Endo, Thet Naing Phyo, Taiki Mori, Keita Furukawa, Kenji Ono, and Kiyoshi Fujimoto
    • Organizer
      The 11th International Conference on Asian and Pacific Coasts
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inorganic carbon cycle in mangrove soils and possibility for assimilation of outwelled mangrove carbon in seagrass and coral ecosystems2023

    • Author(s)
      中村 航, 土屋考人, 宮島利宏, 宮入陽介, 横山祐典, 渡辺謙太, 源平慶, 桑江朝比呂, 佐々木淳
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 吹通川マングローブ,海草,サンゴ礁態系間の炭素,栄養塩循環2023

    • Author(s)
      中村 航, NAING PHYOTHET, 渡辺, 謙太, 中島 壽視, 源平 慶, 杉本 亮, 宮島 利宏, 桑江 朝比呂, 佐々木 淳
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 吹通川マングローブ林における大潮-小潮間の潮位変動に伴う大気および水域へのCO2流出量の推定2022

    • Author(s)
      中村 航, 佐々木 淳, 渡辺 謙太, 所 立樹, 遠藤 徹, 桑江 朝比呂, Thet Naing Phyo, 源平 慶
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭酸化学理論に基づく汽水域における水中CO2分圧の推定精度2022

    • Author(s)
      中村航, 遠藤雅実, 佐々木淳, 遠藤徹, 趙悦, 上村健太, 小倉一輝
    • Organizer
      第69回海岸工学講演会 2022年11月9日
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 夏季の吹通川におけるマングローブ水域-海洋間のCO2,DIC,DOC,POCの連続観測2022

    • Author(s)
      中村航, 佐々木淳, 渡辺謙太, 所樹, 桑江朝比呂, Phyo Thet Naing, 源平慶
    • Organizer
      第69回日本生態学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] GB画像を用いた西表島相良川河口域マングローブ林の過去40年間の分布変化の解析と海面上昇による影響2021

    • Author(s)
      中村 航, 中村 由行, 藤本 潔, 鈴木 崇之, 比嘉 紘士
    • Organizer
      第68回海岸工学講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] マングローブ冠水時の土壌-水中間の CO2 フラックス測定に関する検討2021

    • Author(s)
      中村航, 佐々木淳, 遠藤徹, Phyo Thet Naing
    • Organizer
      第27回マングローブ学会年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://researchmap.jp/Wataru_Nakamura/published_papers/35834993

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-05-27   Modified: 2024-12-25  

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