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2013 年度 実績報告書

高緯度北極における土壌炭素の放出・流出プロセスの広域評価と将来予測

研究課題

研究課題/領域番号 24405009
応募区分海外学術
研究機関広島大学

研究代表者

中坪 孝之  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (10198137)

研究分担者 内田 雅己  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (70370096)
佐々木 晶子  広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (10535470)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード高緯度北極 / 炭素循環 / 湿地 / モデル解析 / リモートセンシング / 炭素放出・流出
研究概要

本研究は、近年大きな土壌炭素ストックがあることが明らかになってきた高緯度北極を対象に、陸域生態系からの有機炭素の放出・流出プロセスを定量的に調査し、衛星リモートセンシングと炭素循環モデルとを組み合わせることで、生態系からの炭素放出・流出を広域かつ長期的に評価することを目的としている。調査地をスピッツベルゲン島のブレッガー半島(北緯79 度、東経12 度)とし、1)現地観測による炭素放出・流出速度の測定とその変動要因の解明、2)室内実験、分析による有機炭素の起源とその動態の解明、3)モデル解析と衛星リモートセンシングによる炭素放出・流出量の広域評価と将来予測をめざす。本年は、3名が夏期の約3週間現地に滞在し、野外調査を行った。主な成果は以下のとおりである。
1.ブレッガー半島の北西に位置する湿地に調査ポイントを設け、気温、風向・風速、降水量等のセンサーを設置した。
2.系からの炭素の流出量を明らかにする一環として、約1週間間隔で河川水の採取を行った。その際、可溶性と非可溶性物質を分別するために、GF/Fフィルターでサンプルを濾過した。水溶性の炭素濃度は概して低いという結果が得られつつある。
3.湿地における温室効果ガスフラックスを明らかにするために、密閉法を用いて、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素のフラックスを測定した。二酸化炭素については、7月の測定期間中はコケにより固定される量が、分解による放出量を上回っていたため、炭素の吸収源となっていることが明らかとなった。一方、メタンや亜酸化窒素フラックスは空間的不均一性が高いことが判明しつつある。
4.湿地の植物相を解明するため、同定作業を行った。また、二酸化炭素フラックスの空間変動は、地形や水位よりも、コケ表面付近の温度や水分、コケの現存量に影響されることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度計画した温室効果ガスフラックス測定は計画通り進めることができた。流量計については、雪解け時期の増水の影響で砂礫が覆い被さったため、測定不能となっていたが、流量計のかさ上げや流路を整地して、砂礫がなるべくセンサーを覆わないような工夫を実施した。河川水の分析についてもほぼ予定どおり進んでいるので、この評価とした。

今後の研究の推進方策

今後も湿地からの炭素放出・流出過程について調査を継続する。また、リモートセンシングによる湿地面積の推定に着手する。モデル解析の手法に関する検討に着手する。

次年度の研究費の使用計画

初年度に現地調査を行う予定だった研究者1名が、他の用務との兼ね合いで別経費で現地に行くことができたため、その分の経費が繰越されている。
本年度の現地調査は当初予定どおりに行う予定で、繰越分については来年度以降の現地調査体制を強化するための旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Potential of Svalbard reindeer winter droppings for emission/absorption of methane and nitrous oxide during summer.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K., Cooper E.J, Loonen M.J.J.E., Kishimoto-Mo A.W., Motohka T., Uchida M., Nakatsubo T.
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [学会発表] 高緯度北極土壌におけるCO2放出の温度および湿度応答特性2013

    • 著者名/発表者名
      内田雅己、米村正一郎、森山明敬、岸本(莫)文紅、川島茂人
    • 学会等名
      第4回極域科学シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] 環北極陸域システムの変動と気候への影響:観測の現状と今後の展開2013

    • 著者名/発表者名
      杉本敦子、内田雅己、松浦陽次郎、太田岳史、檜山哲也、石川守、佐々木正史、大澤晃、鈴木力英、山崎剛、斉藤和之、Park Hontaek、伊勢武史
    • 学会等名
      第4回極域科学シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] Introduction of a new project: Study of carbon cycling at moss tundra2013

    • 著者名/発表者名
      Uchida M., Kishimoto A.M., Oura N., Hirota M., Iimura Y., Nakatsubo T.
    • 学会等名
      11th Ny-Alesund Science Managers Committee Seminar
    • 発表場所
      National Research Council of Italy, Rome, Italy
    • 年月日
      20131009-20131011
  • [学会発表] Photosyntethic characteristics of vascular plants under primary succession stages in a High Arctic glacier foreland, Svalbard2013

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Y., Uchida M.
    • 学会等名
      11th Ny-Alesund Science Managers Committee Seminar
    • 発表場所
      National Research Council of Italy, Rome, Italy
    • 年月日
      20131009-20131011
  • [学会発表] Nitrification potentials and nitrifiers of tundra soils in Svalbard, the European High Arctic2013

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K., Hayatsu M., Shimomura Y., Morimoto S., Uchida M., Nakatsubo T.
    • 学会等名
      3rd International Conference on Nitrification
    • 発表場所
      Chuo University, Tokyo
    • 年月日
      20130902-20130905
  • [学会発表] 高緯度北極湿原におけるCO2吸収機能に関する研究

    • 著者名/発表者名
      廣田充、飯村康夫、岸本(莫)文紅、大浦典子、内田雅己、中坪孝之
    • 学会等名
      第11回環境研究シンポジウム
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂
  • [学会発表] 高緯度北極湿原における大気ー湿原間CO2フラックスの空間変動

    • 著者名/発表者名
      廣田充、飯村康夫、岸本文紅、大浦典子、内田雅己、中坪孝之
    • 学会等名
      第61回日本生態学会大会
    • 発表場所
      広島国際会議場
  • [学会発表] 高緯度北極ニーオルスンの氷河後退域における土壌微生物群集の遷移

    • 著者名/発表者名
      吉竹晋平、内田雅己、大塚俊之、中坪孝之
    • 学会等名
      第61回日本生態学会大会
    • 発表場所
      広島国際会議場

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公開日: 2015-05-28  

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