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永久凍土融解に伴うGHGsガス放出動態の定量化と生物地球化学メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04314
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関県立広島大学

研究代表者

米村 正一郎  県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (20354128)

研究分担者 小野 圭介  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 (20549555)
内田 昌男  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主幹研究員 (50344289)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード二酸化炭素 / メタン / 凍土 / ガス交換量 / 連続測定 / 有機物 / ガス交換 / 極域 / 土壌有機炭素 / 温室効果ガス / 14C同位体 / システム改良
研究開始時の研究の概要

負低温下での凍土のガス交換量を、様々な条件(好気環境、嫌気環境等)で測定できるシステムをさらに発展させ、CO2およびCH4等のガス交換量とその温度特性および凍土の分解特性の詳細な実態把握と、関わる微生物が分解する有機物を脂質レベルで解明する。本研究では、全球モデルで使用される凍土分解モデルのパラメータを初めて実験的に実測することが可能であることから、既存モデル検証、開発など気候変動予測精度のいっそうの向上に資する。

研究成果の概要

ガス交換量測定システムを用いてアラスカ(ツンドラ,湿地,タイガ林)で採取された活動層土壌・永久凍土層土壌の二酸化炭素およびメタンのガス交換量を測定した。測定システムとしてはガス交換量測定システムを改良して用いた。もともと凍土内に蓄積したとされる二酸化炭素は,凍土を融解させることで求めたが,融解後の二酸化炭素の放出量に比べると小さかった。メタンについては,もともと凍土内に蓄積したとされる分しか定量的に求めることが出来なかった。二酸化炭素放出量は温度が高いほど放出量が多かったが,負温度でも放出量が検出され,温度依存性は,正温度でよりも負温度の方がずっと大きかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

凍土の融解は地球環境変化に伴う大きな人類の関心事であり,精緻なガス交換量測定システムを用いて,そのガス交換特性を調べたことは,学術的および社会的意義が大きい。一般的には,凍土に大量のガスが蓄えられていると考えられがちであるが,初期蓄積量は小さいことは重要な意義である。また,得られたデータを学術的に公開することで,地球環境を予測する基礎データになる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 汎用的ガス交換量測定システムの開発:ハード面について2023

    • 著者名/発表者名
      米村正一郎, 岩戸悠磨, 田端爽一, 小野啓介, 西村誠一
    • 雑誌名

      生物資源科学雑誌(県立広島大学 生物資源学部 紀要)

      巻: 15 ページ: 1-20

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 北極域土壌における腐植酸の分解2023

    • 著者名/発表者名
      田端 爽一, 内田 雅己, 藤嶽 暢英, 原田 浩幸, 米村 正一郎
    • 学会等名
      土壌肥料学会 2023年度愛媛大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Improvements for ultra-microscale radiocarbon measurements at NIES-TERRA2021

    • 著者名/発表者名
      Uchida M., Mantoku K., Kobayashi T.
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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