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2018 年度 実績報告書

放射性炭素で解き明かす下層土壌における炭素ダイナミクスの実態と環境変化応答

研究課題

研究課題/領域番号 15H04523
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

小嵐 淳  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30421697)

研究分担者 安藤 麻里子  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (20354855)
石塚 成宏  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 (30353577)
平舘 俊太郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
國分 陽子  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究副主幹 (10354870)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード土壌炭素動態 / 土壌有機物 / 炭素収支 / 気候変動 / 放射性炭素
研究実績の概要

下層土壌(A層以深)には莫大な量の炭素が貯留していることが判明してきているが、それらが地球規模の炭素循環に果たしている役割は未解明である。本研究では、核実験によって生成した放射性炭素(14C)の土壌中での動きを半世紀にわたって追跡するという画期的な手段を用いて、下層土壌において数十年スケールで代謝回転する炭素の存在を検証し、その炭素量を定量把握することを目指している。
国内の複数の地点で採取した下層土壌試料を培養し、有機炭素の分解によるCO2放出速度を測定するとともに、放出されたCO2を採取し、その14C同位体比を分析した。その結果、すべての下層土壌において、土壌有機炭素よりも高い14C同位体比をもつCO2が放出されていることが明らかになり、下層土壌の有機炭素は比較的新しい有機炭素と長期に滞留する古い有機炭素によって構成されていることが示された。さらに、いくつかの下層土壌においては、放出CO2の14C同位体比(Δ14C値)が正の値を示したことから、1950~60年代の大気圏核実験を起源とする14Cを含んでいることが明らかになり、下層土壌においても数十年スケールで代謝回転する炭素が存在することが示された。
本研究結果は、下層土壌における炭素貯留量が大きいことを考慮すると、下層土壌が地球上の炭素循環において重要な役割を担っていることを意味するとともに、下層土壌における炭素の貯留は安定的ではなく、将来の地球環境の変化に対しても影響を及ぼされうることを示唆している。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] 乾燥―湿潤サイクルがCO2放出速度の温度依存性に及ぼす影響:火山灰土壌に着目して2019

    • 著者名/発表者名
      永野 博彦、安藤 麻里子、小嵐 淳
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
  • [学会発表] 空間的に不均一な窒素沈着は天然生落葉広葉樹林の窒素・炭素動態に影響するか?2019

    • 著者名/発表者名
      堅田 元喜、福島 慶太郎、小嵐 淳、山口 高志、渡辺 誠、永野 博彦、中山 理智、舘野 隆之輔
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 落葉広葉樹林における窒素沈着量と土壌微生物特性の関係2019

    • 著者名/発表者名
      永野 博彦、安藤 麻里子、福島 慶太郎、中山 理智、堅田 元喜、山口 高志、渡辺 誠、近藤 俊明、舘野 隆之輔、小嵐 淳
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
  • [学会発表] Stability and degradability of soil organic carbon in Japanese forest soils revealed by radiocarbon analysis2018

    • 著者名/発表者名
      小嵐 淳
    • 学会等名
      The 8th EAFES (East Asian Federation of Ecological Societies) International Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射性炭素を測って、温暖化の将来を予測する!?2018

    • 著者名/発表者名
      小嵐 淳
    • 学会等名
      一般公開シンポジウム「森林土壌が握る地球の将来 土の中の炭素が温暖化を加速する?」
  • [学会発表] 乾燥-湿潤サイクルが火山灰土壌の二酸化炭素放出に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      永野 博彦、安藤 麻里子、小嵐 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度大会
  • [学会発表] Quantitative understanding of the heterogeneity of soil organic carbon degradability for predicting long-term response of soil carbon to warming2018

    • 著者名/発表者名
      小嵐 淳、安藤 麻里子、石塚 成宏、平舘 俊太郎、國分 陽子
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting side-by-side with ILTER EAP scientific conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimating the carbon source in soil respiration and the effects of warming using radiocarbon signatures2018

    • 著者名/発表者名
      安藤 麻里子、小嵐 淳、梁 乃申、寺本 宗正、近藤 俊明、高木 健太郎
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting side-by-side with ILTER EAP scientific conference
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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