都市沿岸部の海岸堆積層における炭素形態の分画とカーボンストック効果の類型化

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04710
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 遠藤 徹 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00527773)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中下 慎也 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (90613034)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 海岸堆積物 / 残存性有機炭素 / 易分解性有機炭素 / 形態別炭素の分画手法 / 燃焼分解 / 大阪湾

Outline of Annual Research Achievements

温室効果ガスの削減策としてブルーカーボンが注目されており、沿岸域における炭素の貯留効果の定量化が望まれている。本研究では、国内の沿岸部に広く分布する干潟や砂浜などの浅海域と港湾海域の堆積層における炭素貯留効果を把握するため、大阪湾をモデルケースとして海岸堆積物中の炭素を形態別に分画する手法を確立し、大阪湾における形態別炭素の空間分布特性を明らかにすることを目的とする。2年目の2021年度は、2020年に実施した100日間の生分解試験による生分解性有機炭素と残存性有機炭素の分画手法よりも簡便な手法として、燃焼分解による分画手法を提案するとともに、本手法を用いて大阪湾全域を対象とした形態別炭素の分布状況について検討した。
燃焼分解による分画手法の提案については、炭素の燃焼温度が成分により異なることに着目してCHNコーダの燃焼温度を段階的に変化させて燃焼した炭素量を測定し、生分解性試験で定量した生分解性有機炭素量と比較した結果、燃焼分解により残存性有機炭素と生分解性有機炭素を分画することができた。また、示唆熱分析により100℃から800℃までの堆積物の発熱・吸熱反応をモニタリングすることで、提案した燃焼温度の妥当性を確認することができた。
大阪湾全域を対象とした形態別炭素の分布状況については、大阪湾の海域12地点と海岸23地点で採取した堆積物試料について、提案した分画手法を適用し残存性有機炭素、生分解性有機炭素、さらに無機炭素を分析した。海域は海岸部と比べて残存性の有機炭素の割合が多く、無機炭素は少ないことが明らかとなった。また、海域は湾奥部と湾央から湾口部で生分解性の有機炭素の割合が異なることや浅海域のタイプにより形態別の炭素の組成が異なることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナウイルスの感染拡大防止の影響で、現地調査の実施計画について変更を余儀なくされたが、堆積物中の有機炭素を燃焼分解により残存性と生分解性の炭素に分画する新たな分画手法を構築することができた。また、当初計画していた海岸堆積物だけでなく、大阪湾の海域における分析も実施できたことから、進捗状況としては順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

大阪湾内の堆積物中の形態別炭素の分画については順調に進捗していることから、2022年度はこれまで収集したデータを分析して海域別の貯留特性について整理する。また、対象海域を限定し、深度方向の分布特性や海岸に分布する植生の炭素貯留効果の定量化へと発展させる。

Causes of Carryover

コロナウイルス感染拡大防止のため、現地調査の規模を縮小したり学会がオンラインとなったことから国内外の旅費が予定よりも余った。2022年度は、2020年度、2021年度に実施できなかった現地調査や学会参加費に充てるとともに、2021年度に集中して実施したCHN分析の消耗品の購入に充てる。