根圏凍結条件下のクロトウヒの光合成が年間のCO2収支に及ぼす影響の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K03998
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 原薗 芳信 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 客員研究員 (90137240)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: クロトウヒ / 凍結根圏環境 / 光合成 / CO2吸収 / 温暖化 / 積雪量増加

研究実績の概要

COVID19感染拡大のため国際的移動，Alaska大学への立入りの制限があり，Alaska大学構内のクロトウヒ林での観測研究は2019年11月以後中断していた。2021年後半からワクチン接種を条件にAlaska大学への入構が認められたので，科研費研究期間を1年間延長し，2022年4月上旬に現地で凍結環境下での光合成測定の再開を試みた。4月上旬の観測サイトは約1ｍの積雪であり，除雪して地温センサーやチャンバーの状態を確認したが一部センサーは故障し，制御用のリレーや電磁弁の動作不良が認められた。4月滞在時には滞在期間が限られたこともあり完全復旧できず，秋の再訪問時に修復することにした。
凍土凍結が始まる直前の10月4日から14日に現地滞在した。データロガーの配線や光合成測定用のチューブ配管などの再接続，センサーの一部交換を行い，光合成データの予備取得を試みた。しかしながら，4月時点で確認できていなかったデータロガーに不調が見つかり，さらに，光合成測定に不可欠な（光合成チャンバーへの流量調節する）マスフローコントローラ（MFC）が完全作動しなかった。測定装置不具合のため，研究に利用可能な予備データも取得できないまま，秋の滞在研究を終えた。
研究期間の再延長も検討したが，開始当初と大幅に異なる情況を認識し延長しなかった。それは，為替レートの大幅円安で現地で資材の調達が困難になったこと，市内の宿泊料金と航空運賃が高騰し長期滞在と複数回の渡航が困難になったこと，機内搭乗手荷物の制約が厳しくなり，新たな研究資材の持ち込みが難しくなったこと等である。
2023年3月末の滞在でデータ確保を試みたが，前年秋以来MFCの機能は回復せず，目途としたデータを確保できなかった。なお，今春の積雪量は昨年より少ないものの，2019年以前よりは多く，気象・気候条件の上からも研究に不適な状況であった。

備考

上記3項目（1－3）はいずれもAmriFlux　Data登録に準拠したformatでの公開Dataである。
（4）のrealtime　monitorは時々刻々の状況をモニターできる。

研究成果

• [雑誌論文] Snow disappearance timing associated with elevation and vegetation type determines heterogeneity in spring onset in interior Alaska (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, S., Ueyama, M., Harazono, Y., Iwata, H., & Kobayashi, H
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 35 ページ: 10098
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Composition and Dynamics of the Planetary Boundary Layer of the Dark and Cold Atmospheres (2023)
  • 著者名/発表者名: Javier Fochesatto 他24名
  • 雑誌名: Overview of the IGAC-ALPACA 巻: BAMS-AMS ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Methane and carbon dioxide emissions from the forest floor of a black spruce forest on permafrost in interior Alaska (2022)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, M., Iwata, H., Endo, R., Harazono, Y.
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 35 ページ: 100921
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 長期観測データからの深い情報抽出と多点解析による情報の一般化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 植山雅仁 他 38名
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
  • 招待講演
• [学会発表] 北方林の森林火災による土地被覆変化が対流性降雨の特性に与える影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 落合悠介・岩田拓記・植山雅仁・原薗芳信
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
• [学会発表] 極夜の大規模フラックス, 観測データが示す現象とその理解 (2023)
  • 著者名/発表者名: 原薗芳信・間野正美・宮田昭
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
• [学会発表] 10年規模気候変動下におけるアラスカ北方林での大気と土壌の物理的相互作用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 大久保香穂，岩田拓記，原薗芳信，植山雅仁，永野博彦
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
• [学会発表] A Model-aided Analysis on the Spring Snowmelt Timing in Alaskan Black Spruce Forests underlain by Permafrost. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikawa, H., Nakai, T., Harazono, Y., Iwata, H., Nagano, H., Saito, K., Ueyama, M., Kobayashi, H.
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural Meteorology 2023, Yamaguchi
  • 国際学会
• [学会発表] 北方林の森林火災による土地被覆変化が対流性降雨の特性に与える影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 落合悠介・岩田拓記・植山雅仁・原薗芳信
  • 学会等名: 日本農業気象学会関東甲信越支部2022 年度例会
• [学会発表] Factors for local-scale spatiotemporal variation of spring onsets of vegetation in interior Alaska (2022)
  • 著者名/発表者名: Shihori Kawashima, Masahito Ueyama, Yoshinobu Harazono, Hiroki Iwata, Hideki Kobayashi
  • 学会等名: PAWCs国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] he effect of Land Surface Change after Forest Fires on Convective Rainfall in Alaskan Boreal Forests (2022)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ochiai, Hiroki Iwata , Masahito Ueyama, Yoshinobu Harazono
  • 学会等名: AsiaFlux2022
  • 国際学会
• [備考] MicroMet and GHG fluxes in Alaska(PFRR)
  • URL: https://ads.nipr.ac.jp/dataset/A20210413-001
• [備考] MicroMet and GHG fluxes in Alaskan black spruce
  • URL: https://ads.nipr.ac.jp/dataset/A20210413-002
• [備考] CO2 ＆ CH4 fluxesa for Alaskan black spruce
  • URL: https://ads.nipr.ac.jp/dataset/A20210930-001
• [備考] UAF-site realtime-Mivrometeorology data View
  • URL: http://monitors.iarc.uaf.edu/uaf-north-campus/