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Effects of permafrost thaw on stem CH4 emission

Research Project

Project/Area Number 24KK0129
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

野口 享太郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353802)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森下 智陽  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90391185)
甘田 岳  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 学振特別研究員 (70907914)
Project Period (FY) 2024-09-09 – 2028-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2027: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords樹幹メタン放出 / 永久凍土 / 温暖化 / クロトウヒ / 下層植生
Outline of Research at the Start

永久凍土は地球の地下部炭素の約50%を貯留すると言われるが、温暖化の進行により、これが巨大な温室効果ガス放出源になってしまう可能性がある。本研究では温室効果ガス放出プロセスのうち樹幹からのメタン放出に着目し、アラスカ内陸部の永久凍土クロトウヒ林において観測を行う。森林火災跡地やヒーターを利用した昇温実験区など、凍土融解の進んだサイトにおける観測を通じて、温暖化による永久凍土融解が樹幹メタン放出におよぼす影響やその仕組みを明らかにすることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、アラスカ内陸部の永久凍土クロトウヒ林において樹幹メタン放出を定量評価するとともに、その制御要因を解明することを目的としている。また、近年の温暖化影響として懸念される永久凍土融解が樹幹メタン放出に及ぼす影響についても評価する計画である。初年度である2024年度は、冬季からの研究開始となったため現地観測は実施せず、永久凍土生態系におけるメタン放出に関する文献調査を行ったほか、予備的な試験で得られた結果について解析した。これまでの文献調査の結果、永久凍土林の樹幹メタン放出に関する研究報告は無かったが、アラスカ内陸部では、凍土融解・湿地化が進んだクロトウヒ林のメタン放出量に関する研究例があり(Neumann et al. 2019)、中央シベリアのカラマツ林では、土壌含水率の変動により地表面のメタンフラックスが吸収から放出まで大きく変動することを示した報告例があった(Morishita et al. 2014)。これらの結果は、本研究の観測対象である樹幹メタン放出についても凍土融解や地下部の水分条件が重要な要素になる可能性を示している。また、本研究の試験予定地の一つである昇温実験区における深さ10cmの地温について解析した結果、ミズゴケに被覆された場所よりも地衣類に被覆された場所のほうが処理による温度上昇が大きい傾向がみられた。この結果は、樹幹メタン放出に対する永久凍土融解の影響を解析する際には、林床植生タイプの違いの影響を考慮する必要があることを示唆している。
Neumann et al. (2019) Geophys Res Lett 46: 1393-1401. Morishita et al. (2014) Polar Sci. 8: 156-165.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、2024年度は永久凍土生態系からのメタン放出に関する文献調査を行ったほか、次年度の現地調査に向けた準備を進めることができたため。

Strategy for Future Research Activity

試験計画に従い、アラスカ州内陸部の永久凍土クロトウヒ林において調査プロットを設置し、樹幹メタン放出の現地観測を開始する。また、樹幹メタン放出のメカニズムを解明するために、調査プロットの根系分布および地下部環境条件の観測を併せて行う。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2025 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] アラスカ大学国際北極圏研究センター(米国)

    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] アラスカ内陸部永久凍土上泥炭林における細根と土壌栄養の深度分布2025

    • Author(s)
      甘田岳、藤井一至、小林秀樹、野口享太郎
    • Organizer
      第72回日本生態学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2024-09-10   Modified: 2025-12-26  

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