2021 Fiscal Year Annual Research Report
Formulation of formula to estimate soil CO2 gas flux considering climate and weather and its increase rate with global warming
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20H02684
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| Research Institution | Institute for Future Engineering |
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Principal Investigator |
佐々木 久郎 公益財団法人未来工学研究所, 研究センター, 研究員 (60178639)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大川 浩一 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (00375221)
片山 歩美 九州大学, 農学研究院, 助教 (70706845)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 地球温暖化 / CO2地中貯留 / 土壌CO2ガス / 土壌温度 / 竹林 / 分離・回収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R3年度の当初実施計画で予定したインドネシアおよび中国での現場測定に関わり、新型コロナの感染状況と出入国時の水際対策を考慮した結果、海外出張による両国での現場測定を中止し、国内の九州大学伊都キャンパスにおける土壌CO2フラックスの現場測定および陸域CO2地中貯留に関わる陸上のモニタリングの手法に関わるガイドライン研究および表層から大気中へのCO2ガスフラックスの信頼性の向上を図るため、高精度ガスセンサーと赤外レーザー光源を用いるガス測定法に関する研究を実施した。また、海外の土壌CO2ガスフラックスデータが記載されている文献の収集による土地利用形態、温度帯域などに対する土壌CO2フラックスのモデル関数の定数に関わるデータ分析を実施した。
ガス測定法に関わり、赤外レーザー光源、赤外分光機能を有するセンサーと測定基盤を用いて、CO2ガスフラックスデータを分析した結果、CO2については1ppm程度の濃度分解能
で測定できることがわかり、土壌ガスフラックスモニターの改良を進められる状況に至ったと判断され、最終年度においてガスフラックスモニターの改良を実施する予定である。
研究分担者の九州大学・片山歩美助教は、成長が速く炭素の蓄積量が近隣の広葉樹林やスギ林に匹敵する竹林のCO2吸収・固定に関わる研究を宮崎演習林において実施し、枯死稈が炭素および窒素を大量に蓄積していることを明らかにした。
秋田大学・大川浩一教授は、土壌から放出されるCO2ガスの分離・回収を目的として、CO2ガスを重炭酸イオンとして吸収する第三級アミン水溶液と超音波を組み合わせることでCO2ガスの低温脱離を検討し、第三級アミン水溶液の吸収性能の向上に超音波照射が有効であることを明らかした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナの感染状況と出入国時の水際対策を考慮した結果、両国での現場測定を中止した。当初実施計画で予定したインドネシアおよび中国を含め、世界の異なった気候、土地利用の用途や土壌条件に対する土壌CO2フラックスデータの収集を進める必要がある。
研究分担者の片山歩美助教は竹林の炭素・窒素の蓄積に関わるフィールド測定研究を実施しているが、自然界の現象の解明のためには、3年程度の現場測定を継続そることが必要であり、最終手花研究成果の発表には更なる研究期間が必要とされる。研究分担者の大川浩一教授は、実験室段階でのCO2ガスの分離・回収効率を超音波照射の適用によって改善できることを明らかにしているが、土壌CO2ガスの経済的な回収システムなどについての研究を今後実施する必要があると判断している。
以上の研究実施経過から、当初計画よりもやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究者3名の研究に関わる今後の研究の推進方策を以下に示す。
１) 海外における土壌CO2フラックスデータに関し、両国の研究協力者との連絡と情報提供を密WEB等での会議を通じて進めるほか、論文等で公表されている世界10か国程度の土壌CO2データの収集と分析についても実施し、異なった気候や土壌条件での相違に関する分析を進める。
２) 竹林などでの長期測定データの分析を進める。
３) 土壌CO2ガスの経済的な回収システムなどについての研究を進める。
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