自然レベル放射性炭素を用いた北極土壌微生物による新たなCO2放出メカニズムの解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19310015
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 内田 雅己 国立極地研究所, 研究教育系, 助教授 (70370096)
• 研究分担者: 内田 昌男 独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 主任研究員 (50344289)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 物質循環

研究概要

本研究では、北極氷河後退域における土壌内有機炭素の分解に関する温暖化の影響を調べるため、化石炭素(fossil organic carbon)の分布と分解に関する研究を行った。その結果、土壌表層の有機炭素の放射性炭素年代は、800-34,510年とfossil organic carbonの割合が多く、表層から得られた微生物の細胞膜脂質の14C年代も、640-17,070 yrs BPとなり、土壌微生物によるfossil organic carbonの分解を示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] 気候変動と高緯度北極陸上生態系 -炭素循環過程を中心に- 総特集北半球高緯度海域における気候変動研究III (2008)
  • 著者名/発表者名: 中坪孝之, 内田雅己, 村岡裕由, 野田響, 吉竹晋平, 内田昌男
  • 雑誌名: 月刊地球 30 ページ: 240-250
• [雑誌論文] 気候変動と高緯度北極土壌圏 土壌有機炭素リザーバーへの温暖化影響.総特集北半球高緯度海域における気候変動研究III (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田昌男, 内田雅己, 熊田英峰, 高橋善幸, 大塚俊之, 内海真生, 近藤美由紀, 中坪孝之, 柴田康行
  • 雑誌名: 月刊地球 30 ページ: 216-229
• [雑誌論文] Radiocarbon-based carbon source quantification of anomalous isotopic foraminifera in last glacial sediments in the western North Pacific, Geochemistry, Geophysics (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchida M., Ohkushi K., Kimoto K., Inagaki F., Ishimura T., Tsunogai U., Tuzino T. Shibata Y.
  • 雑誌名: Geo- systems 9,Q04N14,doi:10.1029/2006 GC001558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecosystem-scale carbon isotope ratio of respired CO2 in cool-temperate deciduous forests under Asian monsoon climate (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchida M., Kondo M., Mukai H., Murayama S.,Koizumi H., Ambe Y.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 113, G02015, doi:10.1029 /2007JG000574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiocarbon marine reser- voir ages in the Northwestern Pacific of Hokkaido island, Japan, durint the last deglacial period (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohkushi K., Uchida M., Aoki K., Yoneda M., Ikehara K., Minoshima K., Kawahata H., Tada R., Murayama M., Shibata Y.
  • 雑誌名: Radiocarbon 49 ページ: 963-968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthetic characteristics and biomass distribution of the dominant vascular plant species in a high-arctic tundra ecosystem, Ny-Alesund, Svalbard: implications to their role in ecosystem carbon gain (2008)
  • 著者名/発表者名: Muraoka H., Noda H., Uchida M., Ohtsuka T., Koizumi H. Nakatsubo T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 121 ページ: 137-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic carbon and microbial biomass in a raised beach deposit under terrestrial vegetation in the High Arctic, Ny-Alesund, Svalbard (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakatsubo T., Yoshitake S., Uchida M., Uchida M., Shibata Y. Koizumi H.
  • 雑誌名: Polar Research 27 ページ: 23-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北極圏の蘚苔類・地衣類 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝 62 ページ: 39-42
• [雑誌論文] Carbon and nitrogen limitation to microbial respiration and biomass in an acidic solfatara field (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake S., Sasaki A., Uchida M., Funatsu Y., Nakatsubo T.
  • 雑誌名: European Journal of Soil Biology 43 ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon and nitrogen limitation of soil microbial respiration on a successional glacier foreland in the High Arctic: Ny-Alesund, Svalbard (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake S., Uchida M., Koizumi H., Nakatsubo T.
  • 雑誌名: Polar Research 26 ページ: 22-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in the structure and heterogeneity of vegetation and microsite environments with the chronosequence of primary succession on a glacier foreland in Ellesmere Island, high arctic Canada (2007)
  • 著者名/発表者名: Mori A., Osono, T., Uchida M., Kanda H.
  • 雑誌名: Ecological Research 23 ページ: 363-370
  • 査読あり
• [雑誌論文] The importance of ultrafine particles as a control on the distribution of organic carbon in Washington Margin and Cascadia Basin sediments (2007)
  • 著者名/発表者名: Copporal G. O., Andersson P., Eglinton T. I., Uchida M., Dickens A. F.
  • 雑誌名: Chemical Geology 243 ページ: 142-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphagnum peatland development at their southern climatic range in West Siberia: trends and peat accumulation patterns (2007)
  • 著者名/発表者名: Peregon A., Uchida M., Shibata Y.
  • 雑誌名: Environmental Research Letters 2 045014 doi:10.1088/1748 9326/2/4/045014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in C3/C4 vegetation in the continental interior of the Central Himalayas associated with monsoonal paleoclimatic changes during the last 600 kyr (2007)
  • 著者名/発表者名: Mampuku M., Yamanaka T., Uchida M., Fujii R., Maki T., and Sakai H.
  • 雑誌名: Climate of the Past 3 ページ: 871-898
  • 査読あり
• [学会発表] Isotopic Signatures of Soil Organic Carbon and its Relation to Vegetation in a Successional Glacier Foreland in Ny-Alesund, Svalbard (2009)
  • 著者名/発表者名: Kondo M., Uchida M., Uchida M., Ohtsuka T., Yoshitake S., Kanda H., Koizumi H., Nakatsubo T.
  • 学会等名: Arctic Science Summit Week (ASSW) 2009
  • 発表場所: Bergen, Norway
  • 年月日: 20090323-28
• [学会発表] Winter CO2 efflux from snow surface on the high Arctic glacier foreland (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅尚子,内田雅己,小泉博,神田啓史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] The impact of climatic warming on the ecosystem carbon cycle of a high Arctic glacier foreland II: long-term simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,村岡裕由,神田啓史,中坪孝之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Isotopic Signatures of Soil Organic Carbon in a Successional Glacier Foreland in Ny-Alesund, Svalbard (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤美由紀,内田昌男,内田雅己,大塚俊之,吉竹晋平,小泉博,中坪孝之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Contribution of biological soil crusts to the terrestrial carbon cycle in a High Arctic glacier foreland in Ny-Alesund, Svalbard (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉竹晋平,内田雅己,小泉博, 神田啓史,中坪孝之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Evidence of Heterotrophic Microbial Decomposition of Soil Ancient Carbon in the Glacier Retreat, Svalvard, Norway Arctic (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田昌男,内田雅己,近藤美由紀,柴田康行
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] 北極ツンドラ生態系における厳冬期の土壌呼吸の行方 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅尚子,内田雅己,小泉博,神田啓史
  • 学会等名: 日本生態学会第56回大会
  • 発表場所: 岩手県立大学
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] 高緯度北極ニーオルスンの一次遷移初期における土壌クラストの光合成特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉竹晋平,内田雅己,小泉博, 神田啓史, 中坪孝之
  • 学会等名: 第31回極域生物シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Soil microbial activity and decomposition characteristics in a raised beach deposit under terrestrial vegetation on a high Arctic glacier foreland (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchida M., Uchida M., Nakatsubo T., Kanda H.
  • 学会等名: SCAR/IASC IPY OPEN SCIENCE CONFERENCE
  • 発表場所: St. Petersburg Russia
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] Soil microbial respiration and decom- position characteristics in a raised beach deposit in the High Arctic (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,内田昌男,中坪孝之,神田啓史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Radiocarbon based carbon source identification of soil respiration, Spitsbergen Island in the Norwegian high Arctic (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田昌男,内田雅己,高橋善之,中坪孝之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Elemental and isotopic signatures of soil organic carbon in a successional glacier foreland in Ny-Alesund, Svalbard (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤美由紀,内田昌男,内田雅己,吉竹晋平,大塚俊之,中坪孝之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] 高緯度北極陸域の海成堆積物層における二酸化炭素放出と微生物の有機物分解特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,内田昌男,中坪孝之,神田啓史
  • 学会等名: 日本生態学会第55回大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-03-16
• [学会発表] 高緯度北極陸上生態系の炭素循環に対する温暖化の影響:モデルによる予測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中坪孝之,村岡裕由,内田雅己
  • 学会等名: 日本生態学会第55回大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-03-16
• [学会発表] 高緯度北極ニーオルスンの海底堆積物層におけるCO2放出と微生物の分解特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,内田昌男,中坪孝之,神田啓史
  • 学会等名: 第30回極域生物シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2007-11-15
• [学会発表] Studies on nutrient dynamics and cycling in the Antarctic terrestrial ecosystems (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,伊村智,工藤栄,神田啓史
  • 学会等名: 南極研究観測シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2007-06-15
• [学会発表] Winter CO2 emission from Oi layer on a High Arctic deglaciated terrain (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田雅己,菅尚子,吉竹晋平,中坪孝之,神田啓史
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] 荒原生態系における土壌微生物に対する制限要因:高緯度北極氷河後退域における炭素・窒素制限 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉竹晋平,内田雅己,中坪孝之,神田啓史
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] プロジェクト計画紹介:温暖化に対する高緯度北極ツンドラ生態系の応答 (2007)
  • 著者名/発表者名: 神田啓史,内田雅己,村岡裕由,吉竹晋平,野田響,内田昌男,大塚俊之,中坪孝之
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-21