気液固相中の炭素安定同位体測定手法開発によるブルーカーボン研究の新基盤技術創出

• 研究課題/領域番号: 26630251
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 (2016); 国立研究開発法人港湾空港技術研究所 (2014-2015)
• 研究代表者: 桑江 朝比呂 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (40359229)
• 研究分担者: 渡辺 謙太 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 研究官 (20725618)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 気候変動 / 二酸化炭素 / 生態系サービス / 環境計測 / 同位体 / 二酸化炭素吸収 / 安定同位体

研究成果の概要

沿岸域はCO2の排出源と考えられてきた．ところが近年，海洋植物が豊富で活発な浅海域が大気中CO2の吸収源となっていて，吸収されたCO2がブルーカーボンとして貯留されている事例も散見されている．しかしながら，流動や物質の生成消費の時空間変化が激しく複雑な場という海域特性により，「吸収された大気中CO2が本当にその場で貯留されているかどうか」は不明であった．本研究では，大気中CO2の吸収や炭素隔離貯留機能に関連する炭素循環を炭素起源別に定量化可能にし，「ブルーカーボン研究」という新学術分野の基盤技術を創出するため，三相（気相・液相・固相）すべての炭素同位体比と炭素量を定量化する手法を開発した．

研究成果

• [国際共同研究] KAUST(Saudi Arabia)
• [国際共同研究] KAUST(サウジアラビア)
• [雑誌論文] A comparison of CO2 dynamics and air-water fluxes in a river-dominated estuary and a mangrove-dominated marine estuary (2016)
  • 著者名/発表者名: Akhand, A., Chanda, A., Manna, S., Das, S., Hazra, S., Roy, R., Choudhury, S. B., Rao, K. H., Dadhwal, V. K., Chakraborty, K., Mostofa, K. M. G., Tokoro, T., Kuwae, T., Wanninkhof, R.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 43 号: 22 ページ: 11726-11735
  • DOI: 10.1002/2016gl070716
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 渦相関法を用いた堆積物-海水境界面における酸素フラックスの直接測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 桑江朝比呂
  • 雑誌名: 海洋理工学会誌 巻: 22 ページ: 47-56
  • NAID: 130005162861
  • 査読あり
• [雑誌論文] 春季出水期におけるコムケ湖の水質変動解析と大気－海水間CO2フラックスの推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田多一史・中山恵介・所立樹・渡辺謙太・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 土木学会論文集B3（海洋開発） 巻: 72
  • NAID: 130005263430
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 湧水に着目したコムケ湖の水質変動特性の把握 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田多一史・中山恵介・所立樹・渡辺謙太・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2（海岸工学） 巻: 72
  • NAID: 130005282255
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 植生が浅海域の流動場にもたらす影響に関する現地調査と流動モデルによる数値解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 茂木博匡・中川康之・渡辺謙太・所立樹・門谷茂・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 港湾空港技術研究所報告 巻: 55(2) ページ: 35-60
  • NAID: 40020947985
  • 査読あり
• [雑誌論文] 河口浅海域におけるブルーカーボン-二酸化炭素の吸収および炭素隔離- (2016)
  • 著者名/発表者名: 桑江朝比呂
  • 雑誌名: 用水と廃水 巻: 58 ページ: 60-66
• [雑誌論文] Blue carbon in human-dominated estuarine and shallow coastal systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuwae T., J. Kanda, A. Kubo, F. Nakajima, H. Ogawa, A. Sohma, and M. Suzumura
  • 雑誌名: Ambio 巻: 45 ページ: 290-301
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] How organic carbon derived from multiple sources contributes to carbon sequestration processes in a shallow coastal system? (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., and T. Kuwae
  • 雑誌名: Global Change Biology 巻: 21 ページ: 2612-2623
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radiocarbon isotopic evidence for assimilation of atmospheric CO2 by the seagrass Zostera marina (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., and T. Kuwae
  • 雑誌名: Biogeosciences 巻: 12 ページ: 6251-6258
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 干潟における調整サービスの現況・持続可能性の定量評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺謙太・桑江朝比呂・三戸勇吾・高橋俊之・大西晃輝・井芹絵里菜・秋山吉寛・吉田稔・鳥羽光晴・岡田知也
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2（海岸工学） 巻: 71
  • NAID: 130005109374
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 国内の様々な浅海域における海水中CO2分圧の実測と統計モデルによる予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田多一史・所立樹・渡辺謙太・茂木博匡・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2（海岸工学） 巻: 71
  • NAID: 130005109484
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 渦相関法による沿岸域の大気中CO2吸収・放出量のデータ品質管理 (2015)
  • 著者名/発表者名: 所立樹・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2（海岸工学） 巻: 71
  • NAID: 130005109330
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 港湾におけるブルーカーボン（CO2吸収と炭素隔離）の計測手法のガイドライン (2015)
  • 著者名/発表者名: 所立樹・渡辺謙太・田多一史・桑江朝比呂
  • 雑誌名: 港湾空港技術研究所資料 巻: 1309 ページ: 1-29
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Projecting global value of climate change mitigation and adaptation by coastal ecosystems (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuwae, T.
  • 学会等名: Blue Carbon Workshop- the role of coastal ecosystems in climate change mitigation and adaptation
  • 発表場所: KAUST, Saudi Arabia
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 北海道東部の潟湖における有機炭素貯留特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺謙太・清家弘治・安達寛・柴沼成一郎・長坂洋光・所立樹・田多一史・門谷茂・桑江朝比呂
  • 学会等名: 日本生態学会第64回大会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] Evaluation of the contribution of coral-derived organic matter to total sedimentary organic matter by elemental and isotopic analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaya, T., K. Watanabe, and T. Kuwae
  • 学会等名: 13th International Coral Reef Symposium
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2016-06-17
  • 国際学会
• [学会発表] Dissolution of carbonate sediment at seagrass meadow estimated by total alkalinity flux and pore water profiles (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Hajime Kayanne, Chuki Hongo, Toko Tanaya, Kenta Watanabe, Tomohiro Kuwae.
  • 学会等名: 13th International Coral Reef Symposium
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2016-06-17
  • 国際学会
• [学会発表] Carbon Sequestration Processes in a Shallow Seagrass Meadow: Isotopic Approaches (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K. and T. Kuwae
  • 学会等名: The 2016 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of the eddy covariance method for the assesment of coastal CO2 flux (2016)
  • 著者名/発表者名: Tokoro T. and T. Kuwae
  • 学会等名: The 2016 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of organic carbon accumulation in subtropical seagrass meadows (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaya, T., K. Watanabe, S. Yamamoto, C. Hongo, H. Kayanne, and T. Kuwae
  • 学会等名: The 2016 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Estimation of the Physical Environments Influenced by Seagrasses in a Shallow Coastal Water Using a Numerical Model (2016)
  • 著者名/発表者名: Moki, H., K. Taguchi, Y. Nakagawa, K. Hata, and T. Kuwae
  • 学会等名: The 2016 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Ecological and biogeochemical impacts of internal waves on mesophotic coral ecosystems: testing eddy covariance and isotope approaches, Iriomote, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Wyatt, A., T. Miyajima, J. Leichter, T. Naruse, T. Kuwae, S. Yamamoto, N. Satoh, T. Nagata
  • 学会等名: The 2016 Ocean Science Meeting
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Temporal Variability (Diurnal, Seasonal and Decadal Scale) of CO2 Dynamics and Air-Water CO2 Flux in a Tropical Macro-Tidal Estuary, East Coast of India (2016)
  • 著者名/発表者名: Akhand, A., Chanda, A., Manna, S., Hazra, S. Kuwae, T.
  • 学会等名: 2016 AGU Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 国際学会
• [学会発表] The Development of a Hydrodynamic Model to Investigate the Effects of Submerged Aquatic Vegetation (SAV) Drag Force on the Current Field (2016)
  • 著者名/発表者名: Moki, H., K. Taguchi, Y. Nakagawa, K. Hata, and T. Kuwae
  • 学会等名: 7th India-Japan Symposium on Science and Technology for Sustainability (ISAJ Symposium-2016)
  • 発表場所: Tokyo
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Characteristics of coastal CO2 flux estimated from comparison of eddy covariance method with conventional methods (2016)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, T, and T. Kuwae
  • 学会等名: Oceanflux Greenhouse Gases Evolution
  • 発表場所: Brest, France
  • 国際学会
• [学会発表] ブルーカーボン研究の将来：気候変動の緩和と適応の両得 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桑江朝比呂・伴野雅之・中川康之・相馬明郎・茂木博匡・渡辺謙太・所立樹・栗山善昭
  • 学会等名: 海岸工学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] 堆積物－水界面における渦相関法を用いた酸素フラックスの直接測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桑江朝比呂
  • 学会等名: 海洋理工学会平成27年度秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-10-29
  • 招待講演
• [学会発表] Estimation of carbon accumulation rate in shallow coastal waters using a numerical model (2015)
  • 著者名/発表者名: Moki, H., K. Watanabe, K. Taguchi, Y. Tsuji, T. Tokoro, S. Montani, and T. Kuwae
  • 学会等名: Meeting of Asia Oceania Geophysical Society (AOGS)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of the Eddy Covariance Method for the Assessment of the Blue Carbon (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokoro T. and T. Kuwae
  • 学会等名: 7th International Symposium on Gas Transfer at Water Surfaces
  • 発表場所: Seattle
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] 沿岸海洋炭素循環モデルの基本構造について (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木博匡・渡辺謙太・所立樹・桑江朝比呂
  • 学会等名: 平成26年度海洋理工学会
  • 発表場所: 清水
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
• [学会発表] 北海道風蓮湖における海草場起源のPOM輸送解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木博匡・渡辺謙太・所立樹・門谷茂・桑江朝比呂
  • 学会等名: 平成26年度日本海洋秋季大会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-17
• [学会発表] 沿岸生態系における炭素フロー：ブルーカーボン研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桑江朝比呂・所立樹・渡辺謙太・渡辺謙太・三好英一・茂木博匡・田多一史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2014-05-01
  • 招待講演
• [学会発表] 河口域－海草場の堆積物に埋没する有機物の時空間的分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺謙太・門谷茂・桑江朝比呂
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2014-04-28
• [備考] ブルーカーボン:海草や陸上由来の炭素は海底に貯留されやすい
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/bluecarbon_selective_storage.html
• [備考] アマモは海中からだけでなく大気中のCO2も直接吸収している
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/assimilation_of_atmospheric_co2_by_seagrasses.html
• [備考] ブルーカーボン:海草場は大気中CO2を正味で吸収している
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/bluecarbon_co2sink.html
• [備考] seagrass as a direct sink for atmospheric CO2
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/en/member/kuwae/blue_carbon_sink.html
• [備考] seagrass function as carbon sequestration filters
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/en/member/watanabe/carbon_sequestration.html
• [備考] ルーカーボン:海草や陸上由来の炭素は海底に貯留されやすい
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/bluecarbon_selective_storage.html
• [備考] ブルーカーボン:海草場はCO2を大気から吸収している
  • URL: http://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/bluecarbon_co2sink.html