Measurements of GHG emissions and biogeochemical mechanisms of permafrost soils

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H04314
• Research Institution: Prefectural University of Hiroshima
• Principal Investigator: 米村 正一郎 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (20354128)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 昌男 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (50344289)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 凍土 / 二酸化炭素 / メタン / 土壌有機炭素 / 14C同位体 / システム改良

Outline of Annual Research Achievements

永久凍土融解にあたりガス放出動態を精緻に測定することで凍土の分解動態を理解することが可能になるが，本科研費では，極域土壌のガス交換量を測定するため，独自に開発した汎用性の高いガス交換量測定システムを利用する。2020年度に大学に異動したため，物品の移管・借受手続きを行った。そして，複雑なガス交換量測定システムを旧所属研究所で分解し，大学で再設置する作業を行ってきた。また，本研究を行うため必須となってくる，コンプレッサー設置，水蒸気・二酸化炭素除去装置，室外との配管設置，ボンベ設置場所確保と自動切り替え装置付き圧力調整器の設置，土壌を嫌気条件におくための窒素ガスの設置，ガスクトマトグラフデータ解析システムなどの整備・調整を行ってきた。土壌のガス交換量を測定するにあたり，土壌の温度調整は正確に行うことが必要であるが，凍土の場合は，急に凍結状態から融解させるために温度制御が極めて重要である。そのため，日本の汎用品の中で最も温度精度に信頼性が高いインキュベータを導入し，凍土のガス交換量を精密に測定するための条件づくりをおこなった。また，極域土壌を入れるチャンバーについては，熱交換性の大きい数種類のチャンバーを作成した。
凍土の生物地球化学的特性として最も重要なパラメータである有機炭素成分の年代を調べるため，凍土培養試料の有機炭素成分（脂質等）の微量放射性炭素同位体分析のための前処理方法について検討を行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

科研採択時に，大学に異動したが，オリジナリティの高い自作のシステムのために，移設に時間がかかるが，コロナ禍の影響を大きく受けている。コロナ禍のために前所属研究所で契約職員と物品整理・システムの分解ができなかったことをはじめに，物品移動が出来ない時期が多かったこと，その影響を受けて，システムの再起動に時間がかかってしまっている。また，コロナ禍のために，極域土壌のサンプル入手見込みが経たないが出来ていない。

Strategy for Future Research Activity

以上，遅れているが，極域土壌が手に入り次第，実験がすぐに行えるようなシステム改良を継続するとともに，手に入る土壌での実土壌での実験を行い，凍結・融解処理などを行い方法論を向上させる。