自然湿地におけるメタンフラックス及びその支配因子に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680498
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 寺井 久慈 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助教授 (10023855)
• キーワード: メタンフラックス / 釧路湿原 / ハンノキ林 / 水素フラックス / 半導体検出器メタンアナライザー / 河川河口域 / 溶存メタン / 気泡メタン

研究概要

人間活動により、温室効果ガスとしての大気中メタン濃度の近年の増加が懸念されていることから、自然湿地におけるメタンフラックスおよびフラックスの支配因子の解明が求められている。本研究では自然湿地として自然度の高い釧路湿原と人間活動の影響が大きい長良川河口域を研究対象としてメタンフラックスの測定とその環境要因について調査を行った。釧路湿原においては1999年8月、従来の研究でデータの蓄積が少なかったハンノキ林内で植生の異なるサイトを5ヶ所選定してチャンバーを設置して、定時的にチャンバー内空気を採取し、メタン濃度の増加からフラックスを求めた。その結果、植生により2.4〜15mg/m^2/hの幅でフラックスが変動することが明らかとなり、昨年度低層湿原を上回るフラックスが得られたことも確認された。高いフラックスは茎が中空のミズドクサを主体とする植生のサイトであった。また、従来ヨシ植生の低層湿原から高いメタンフラックスが得られていることからヨシの茎から抽出したメタンと低層湿原で植生のない開水面で集めた気泡のメタンについて炭素安定同位対比(δ^<13>C)を分析した結果、前者が-55.1±0.2パーミル、後者が-59.8±0.8パーミルであった。このことからヨシの茎からのメタンは酢酸からのメタン生成過程が卓越し、開水面の気泡メタンは二酸化炭素と水素による生成過程が卓越していることが示唆された。一方、長良川河口域においては、河口より3km、6km(河口堰直上流)、および23kmにおいて1999年7月に気泡トラップを設置し気泡としてのメタンフラックスを測定した。その結果、最上流域で0.6μg/m^2/h、堰直上流域で1.7mg/m^2/hが得られ、最下流の汽水域ではメタン発生は認められなかった。河口堰による河川の止水化、河口生態系の淡水化によるメタンフラックスの著しい増加が確認された。

研究成果

• [文献書誌] Ohta,K.,Terai,H.,Kimura,K.and Tanaka,K.: "Simultaneous determination of hydrogen,methane and carbon monoxide in water by gas chromatography with semiconductor detector."Analytical Chemistry. 71・14. 2697-2699 (1999)
• [文献書誌] Goto,N.Kawamura,T.,Mitamura,O.,and Terai,H.: "Importance of extracellular organic carbon production in the total primary production by tidal flat diatoms in comparison to phytoplankton."Marine Ecology Progress Series. 190巻. 289-295 (1999)
• [文献書誌] Terai,H.(Ed.): "Limnology - The Textbook for the Ninth IHP Training Course in 1999-"Published by Institute for Hydrospheric-Atmospheric Sciences,Nagoya University and UNESCO. 241 (1999)