2015 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動に伴った東シベリアの植生・凍土システム変化を予測するシミュレーターの開発
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24510014
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 永 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 研究員 (50392965)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 主任研究員 (10392961)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 東シベリア / カラマツ林 / 永久凍土 / 生態系シミュレーション / 動的全球植生モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに作成した陸面統合モデル(動的全球植生モデルSEIB-DGVMと陸面物理モデルNOAH-LSMの結合モデル)を用いて、東シベリア全域における植生等の地理分布の再現を試みた。現在の気候条件を入力したシミュレーション出力を得て、これを実測ベースの永久凍土・葉面積指数・バイオマスの地理分布と比較した。その結果、このモデルは、これらの実測ベースデータの緯度方向の傾度変化を適切に再現できることが確認された。
この検証作業によって、このモデルの広域シミュレーション出力に一定の信頼性が担保されたため、このモデルを用いた温暖化実験を行った。
入力する気候予測データとしては、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第5次報告書に日本チームが提出した気候変動予測を利用した。その結果、IPCCのRCP8.5シナリオ（2100年における温室効果ガス排出量の最大排出量に相当するシナリオ）に基づく気候変動予測の元において、東シベリアの広い地理範囲において、(1)地表近くの永久凍土の消失、(2)土壌の湿潤化、(3)カラマツ林の植生生産力の大幅な上昇、が予測された。
この温暖化実験に用いた気候変動予測データにおいては、東シベリア全域で、年平均気温と年降水量が大幅に上昇していた。感度分析の結果、年平均気温の増大がカラマツの成長期間を延ばしたこと、年降水量の増大が成長期後半の乾燥ストレスを緩和したこと、これらが主な植物生産性の上昇の要因となっている事が示された。また大気中CO2濃度の増大も、植物の水利用効率を高めることで、乾燥ストレスを緩和させていた。
他方で、この年平均気温と年降水量の上昇は、地表面近くの永久凍土融解させることで、土壌水の排出をもたらすという、乾燥ストレスを増大させる因子も生じさせた。しかしこの因子は、先に述べた植物生産性の増大効果を打ち消すほどの強さを持たなかった。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Retrieval of seasonal dynamics of forest understory reflectance from semi-arid to boreal forests using MODIS BRDF data2016
Author(s)
Pisek, J., J. M. Chen, H. Kobayashi, M. Rautiainen, M. E. Schaepman, A. Karnieli, M.Sprinstin, Y.Ryu, M.Nikopensius, K. Raabe
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Journal Title
Journal of Geophysical Research, Biogeoscience
Volume: 121
Pages: 855-863
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Satellite and ground-based monitoring of terrestrial ecosystem structure and phenology in Arctic and sub-Arctic regions2016
Author(s)
Kobayashi Hideki, Yang Wei, Yunus Ali, Nagai Shin, Ono Yuhsaku, Sugiura Konosuke, Nasahara Kenlo, Kim Yongwon, Van Dam Brie, Nagano Hirohiko, Zona Donatella, Harazono Yoshinobu, Bret-Harte Syndonia, Ichii Kazuhito, Ikawa Hiroki, Iwata Hiroki, Oechel Walter, Ueyama Masahito, Suzuki Rikie
Organizer
Arctic Observing Summit Fairbanks
Place of Presentation
アラスカ大学（米国フェアバンクス市）
Year and Date
2016-03-16
Int'l Joint Research
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