2011 Fiscal Year Annual Research Report
土壌圏を媒体とする物質循環のミッシングソース・ミッシングシンクに関する研究
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20248025
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮崎 毅 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00209892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 拓 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (40237730)
井本 博美 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 技術専門員 (40419255)
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| Keywords | 塩類集積問題 / 温室効果ガス / 地球温暖化 / 物質循環 / ミッシングソース / ミッシングシンク / プライミング効果 / TSSR効果 |
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| Research Abstract |
化石燃料の燃焼消費と人間による土地利用変化を起源とする炭素量は、消費の合計8.7PgC/Yrが大気中へもたらされるのに対し、大気、海洋、陸地が吸収する炭素量は合計6.9PgC/Yrと見積もられており、両者の差1.8PgC/Yrが炭素の行方不明(ミッシング)である(IPCC 1999,WMO 2006)。
本研究は、土壌圏を通過する物質収支を総合的に検討し、行方不明の物質(ミッシングシンク)と発生源不明の物質(ミッシングソース)を突き止めることを目的とする。ミッシングシンクで有名な炭素循環については、土壌圏が吸収・放出する炭素の再評価を試みる。ミッシングソースとしては、水分状態に連動する土壌からの温暖化ガス発生、いわゆるプライミング効果と呼ばれるCO2発生、水収支からの説明が困難な広域平原地帯の塩類集積問題、など、未知段階にある現象を解明する。
平成23年度の研究成果は、以下のように要約される。
1.地下水変動に伴う物質移動・集積現象の現地実態調査において、チュニジアの半乾燥地における塩分集積と地下水位変動の関連の解析を続行し、逆ウィーランゲミア効果の役割に焦点を当て、現象の解明を進め、その結果を新規に発刊された国際的オンラインジャーナル(Open Journal of Soil Scienc)に投稿し、査読後に受理・発刊された。また、この分野の国際レベルでの研究総括を行い、持続可能な流域管理科学に関する国際誌(Journal of Sustainable Watershed Science & Management)においてレヴュー論文として発表した。
2.火山灰土壌のような酸性土壌の化学性を改良するために、土壌へ石灰資材を投入することによる過剰なCO2発生現象(いわゆるプライミング効果)の解明を行い、石灰投与後たった1日で土壌の微生物相が劇的に変化し、多量のCO2発生が起こることを突き止め、新規に発刊された国際的オンラインジャーナル(OpenJournalofSoilScience)に投稿し、査読後に受理された。
3.地球の気候変動が、土壌圏の物質移動に及ぼす影響を、汎用プログラムHYDRUSを用いて予測した。シミュレーションの精度を確認するため、過去の気候記録とそれに対応する土壌中の水分移動、熱移動、CO2移動などを実験圃場でモニタリング・記録し、将来予測に用いる汎用プログラムHYDRUSの実態予測能力を検証し、充分な予測力を有することを実証した。そこで、この手法を未来の気候条件に当てはめ、未来の土壌圏物質移動を予測した。これらの
検討結果を国際ジャーナル(Vadose Zone Journal)に投稿し、受理されて発刊された。
4.凍結土壌における水収支は、まだ解明が進んでいない水文科学分野なので、凍結土壌を用いた半屋外実験を行い、
その結果を国際ジャーナル(Soil Science Society of America. Journal)に投稿、受理され公表された.
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