2022 Fiscal Year Final Research Report

Upscaling of soil greenhouse gas fluxes using a high-precision resolution digital 3D map

Research Project

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Project/Area Number	19H03008
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 40010:Forest science-related
Research Institution	Forest Research and Management Organization
Principal Investigator	Hashimoto Shoji 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 (90414490)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石塚成宏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 (30353577) 山下尚之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 (30537345) 阪田匡司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 (50353701) 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) 森大喜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 (90749095)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	土壌温室効果ガス / フラックス / モデル / 機械学習 / 高解像度 / 流域
Outline of Final Research Achievements	The two major greenhouse gases, carbon dioxide and methane, are released and absorbed in forest soils. In this study, emissions and absorption were investigated at the surface of forest soils, and the results were analyzed using machine learning (AI) in combination with topographical and meteorological data to map daily emissions and absorption within forest watersheds. The results showed that the absorption of methane by the soil was very small along the valleys and large in the middle of the slopes. Methane uptake was less affected by the seasonality of temperature. The release of carbon dioxide from the soil was somewhat smaller along the valleys and significantly affected by temperature changes throughout the year. This study allowed us to capture the fine differences caused by topography within forested watersheds.
Free Research Field	物質循環
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	森林土壌の温室効果ガスの吸収・排出量は、地球規模の循環においても、また国家スケールの温室効果ガスの収支に対しても大きな割合を占めるため、精緻な推定が重要です。これまで、流域内の限られた観測地点での調査結果を広域にスケールアップする方法は限られていました。本研究は地球上の温室効果ガスの収支を精緻化することに貢献するとともに、グローバル・ストックテイクなど国スケールの温室効果ガス算定手法の確立に貢献します。