2021 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of soil carbon turnover rate of terrestrial models
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21H03580
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
伊藤 昭彦 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (70344273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和穎 朗太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (80456748)
橋本 昌司 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 (90414490)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 炭素循環 / 気候変動 / 生物地球化学 / 生態系モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸域生態系モデルVISIT（Vegetation Integrated SImulator for Trace gases）における土壌炭素プールのターンオーバー速度を高度化するためのモデル開発を進めた。土壌呼吸データを用いたモデル検証を行うため、全球スケールのシミュレーションを予備的に実施したところ、2020年について78.6 Pg C / yrと推定された。その時点での土壌炭素量は1276 Pg Cと推定された。この量は既存のデータセットやモデル推定と比較して妥当な範囲にあると考えられる。平均的なターンオーバー時間（炭素貯留量/従属栄養呼吸速度より推定）は22.4年であったが、計算を開始した1701年時点と比較して約3年早くなっており、気候変動などの影響によって土壌炭素プールのターンオーバーが加速されていることが示唆された。しかし、土壌中で有機炭素は鉄・アルミニウム酸化物などの鉱物質と結合して安定化することがターンオーバー速度に強い影響を与えることが示唆されており、それをモデルに導入して推定精度を向上させるための方策を検討した。またその要因を全球モデルに導入する場合、土壌中の鉄・アルミニウム分布に関するデータセットが必須となるため、使用可能なデータセットを探索した。土壌炭素プールに影響を与えると考えられる別の要因の１つである土壌微生物についても検討を進め、他の研究グループで開発されているモデルでの取り扱いについてサーベイした。土壌中に分布する多様な微生物を機能別に類型化し、環境や気質に応じたそれらの動態を取り入れることで、ターンオーバー速度の時間的な推移を表現することが可能になると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナ感染症蔓延の影響で、野外実験の一部が実施できなかったが、その分、モデル開発と土壌呼吸データを用いたモデル検証に注力して進展を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの作業で土壌炭素循環をシミュレートするモデルの特性把握、基礎的データセットの収集、モデル検証の方策検討、主要な影響要因の絞り込みを行った。今後はそれらの要因をモデルに統合的に取り入れるための作業を進め、最終的なモデル検証を実施する。
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