2023 Fiscal Year Annual Research Report
Permafrost degradation and greenhouse gas fluxes in a boreal forest: how the soil and biological processes affect the surface-atmosphere interactions
| Project/Area Number |
20H00640
|
|---|
| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー代理 (10392961)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊川 浩樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (10754393)
滝川 雅之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー (30360754)
永野 博彦 新潟大学, 自然科学系, 助教 (40758918)
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)
斉藤 和之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 主任研究員 (70419133)
酒井 佑槙 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (80862523)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 北方林 / 永久凍土 / 温室効果ガスフラックス / 土壌動態 / 北極域温暖化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、５月に現地訪問し2022年度に設置した永久凍土融解実験の昇温区のヒーターの電源を入れて昇温実験を開始した。この実験ではコントロール区との深度30cmの地温の差が2-3℃になるように温度上昇を行うことを目的としていたが、ヒーター加熱開始から約2ヶ月後の7月には、コントロール区との比較で約2.5℃の温度上昇が達成された。その後も、8月までは約2.5℃高い温度が維持されたが９月に入り温度が低下する様子がみられた。ヒーターの安定した温度制御については、今後の課題となった。この昇温実験中に観測した自動開閉チャンバーによる土壌呼吸観測値の季節変化を解析したところ、温度上昇に伴って土壌呼吸が単調に上昇するわけではなく、初夏（６月頃）に減少した後、7月以降に増加するという、指数関数モデル(Q10モデル)から外れる振る舞いが観測された。これは春から夏にかけての活動層の逐次的な融解や、先行して融解した土壌表層の乾燥化が影響しているものと示唆された。また、長期的な温暖化の影響を検討するために、2011年から2022年までの渦相関CO2フラックスの解析を進めた。この結果、観測サイトでは秋、冬、春の植物非活動期間の呼吸量が近年上昇していることが明らかとなった。これは、土壌深20-40cmのところで冬でも土壌が凍結しない未凍結層が形成されつつあることや、季節的に土壌が融解する活動層が徐々に深くなっていることが影響していると考えられた。こうした影響により、近年CO2の年間収支が吸収から放出に移行していることが明らかになった。さらに広域の影響を理解するために国際共同研究に参画し、北極域全体の炭素収支の傾向（吸収・放出）の地理分布の分析に貢献した。広域解析で得られた結果は、本研究の観測サイトで得られた傾向と矛盾しなかった。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
[Journal Article] Interannual Variations in Spring Snowmelt Timing of Alaskan Black Spruce Forests Using a Bulk-Surface Energy Balance Approach2024
Author(s)
Ikawa, H., Nakai, T., Busey, R. C., Harazono, Y., Ikeda, K., Iwata, H., Nagano, H., Saito, K., Ueyama, M., & Kobayashi, H.
-
Journal Title
Water Resources Research
Volume: -
Pages: -
DOI
-
-
-
[Journal Article] Ecosystem aboveground structures of an open-canopy black spruce forest in interior Alaska for ecosystem modeling2023
Author(s)
Kobayashi,H., Y. Kim, T. Nakai, H. Ikawa, N. Shin, K. Noguchi, W. Yang, A. Hama, S. Matsumura, K. Ikeda and R. Suzuki
-
Journal Title
Polar Data Journal
Volume: 7
Pages: 72-88
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] A Model-aided Analysis on the Spring Snowmelt Timing in Alaskan Black Spruce Forests underlain by Permafrost2023
Author(s)
Ikawa, H., Nakai, T., Harazono, Y., Iwata, H., Nagano, H., Saito, K., Ueyama, M., & Kobayashi, H
Organizer
International Symposium of Agricultural Meteorology
Int'l Joint Research
-
