Estimation of sporadic CH4 emissions from a riparian wetland in responding to heave rain events

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本申請課題では、研究目的の達成のために、以下の２つのサブ課題を設けている。サブ課題１：渓畔湿地の土壌表面および植生からのメタン発生量をリアルタイム計測し、発生量の精密な定量化を試みる。サブ課題２：土壌試料の化学分析や培養実験、植生の樹液流計測などを通じて、突発的なメタン放出のメカニズムを解明する。令和４年度のサブ課題１は、滋賀県大津市の国有林内にある観測サイトにおいて、渓畔湿地に自生するハンノキや土壌表面からのメタンフラックスを連続計測した。この計測には、令和３年度に構築し、テスト計測を踏まえたチャンバーシステムを使用した。複数のチャンバーを、プログラミングロガーと電磁弁を用いて制御し、無人で自動計測することに成功した。チャンバーの閉鎖循環時間は10分で設定し、一つのチャンバーごとの測定時間分解能は１時間とした。メタンの高感度検出には、従来型のガスクロマトグラフィーではなく、近赤外レーザーを用いた超長光路吸収分光法によるリアルタイム計測装置を用いた。令和４年度はまた、観測サイトにおける土壌環境や気象要素の測定を開始した。土壌環境の測定として、テンシオメータ―を設置した。サブ課題２では、渓畔湿地の表層土壌試料を採取し、実験室へ持ち帰った後、嫌気培養実験を実施した。令和３年度に試験的に実施した結果を踏まえ、土壌試料を一定量だけガラスバイアルに密封し、高純度窒素ガスでヘッドスペースを置換し、恒温器内に静置した。温度管理は摂氏２０度とした。令和４年度はまた、グラニエセンサーを用いて、ハンノキの樹液流束を計測した。下向き短波放射の変動と樹液流速との対応を精査するため、計測時間分解能は５分とした。これにより、サブ課題１で計測を行っている湿地性樹木の樹皮から発生するメタンフラックスの測定結果と比較し、樹液流のダイナミックな変化がフラックスに与える影響を解析した。