自然環境下のオゾン濃度の漸増が熱帯季節林の水利用効率に及ぼす影響の解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03039
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 清水 貴範 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 (40353726)
• 研究分担者: 壁谷 直記 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 (40353651) ; 熊谷 朝臣 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50304770) ; 植山 雅仁 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60508373) ; 飯田 真一 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 (70375434) ; 宮沢 良行 九州大学, キャンパス計画室, 助教 (80467943)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: オゾン濃度計 / 比較試験 / スギ・ヒノキ林 / 熱帯季節林

研究実績の概要

熱帯季節林の水利用効率の季節・年々変動を観測するために、二酸化炭素・水蒸気交換量に加えて、水利用効率の長期変化に大きな影響を及ぼし得る大気中のオゾン濃度の観測に着手した。具体的には、比較的大型で測定値が安定していると考えられるオゾン濃度計と、バッテリー駆動が可能で商用電源のない熱帯の観測現場への設置が容易な可搬型のオゾン濃度計を入手し、国内のスギ・ヒノキ林でこれらの比較試験を実施した。先ず、2台の機器について室内実験を行って、両者の動作方法と出力信号の挙動を把握した。さらに、機器への気体採取・吸引のためのチューブの長さを短くして結露などを回避することを念頭に、両者を観測対象高度に近い森林の樹冠上（高さ33m）に運搬し、観測タワー上の防水ボックス内に設置して、比較試験のための稼働を開始した。これまでのところ両者によるデータ取得は順調に進んでおり、本来室内に設置する仕様のオゾン濃度計を、樹冠上に設置したままで連続運転させることに成功している。
また、コロナ禍で渡航が困難となったカンボジア国での観測現地の状況を把握するために、既存機器のデータ回収とプロットのメンテナンスをカウンターパートに依頼し、機器の稼働状態や電力の供給、観測値周辺の森林の状態に関する情報を得た。その結果、超音波風速温度計とそれに付随する記録計は稼働を続けており、太陽電池やバッテリーの劣化は最小限に済んでいることが確認できた。一方、断線やデータ収録媒体の容量不足などにより、多くのデータに欠測が生じていたほか、観測タワー周辺の森林で倒木が増えてきていることが把握できた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍のために観測対象としているカンボジア国の熱帯季節林にアプローチが出来ず、当初予定していた機器の設置・修繕や維持管理ができなかったため。

今後の研究の推進方策

国内のスギ・ヒノキ林の樹冠上で、大型のオゾン濃度計と可搬型のオゾン濃度計の比較試験を継続する。カンボジア国への渡航が可能な場合には、後者をカンボジア国の低地乾燥常緑林に設置するとともに、樹冠上でのCO2／H2O交換量観測を行うための観測機器を設置するほか、既存の水文・微気象観測機器の修繕と維持管理作業を行う。合わせて、カンボジア国でこれまで取得できている微気象観測データについて解析し、これまでの気候環境の変動が熱帯季節林の水循環過程に与えたインパクトについて解析を行う。