NCEP再解析データを用いた全球の陸上生態系の炭素収支解析

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グローバルな炭素循環を考える上で、陸上生態系の炭素収支は非常に重要なコンポーネントである。そこで今回開発した陸上生態系モデルSim-CYCLEを用いて、最近の比較的短い時間スケールで炭素収支に影響を与えた気候要因を明らかにするために、NCEPによる再解析気候データ(1973-1997年までの25年間)をモデルに入力して、全球的な気候の擾乱と炭素収支との関連を解析した。計算期間中に数回発生したENSOは気温と降水量に、火山噴火は日射量と気温に大きな影響を与えたと考えられ、このような短期的な気候変動に対する炭素収支の感度を分析した。その結果、土地利用を加味し、気候変動のみを考慮したシミュレーションを行ったところ、実験期間中の陸上生物圏の平均NPPは64.8PgC/yrであり、一方、有機態の全炭素蓄積量は1893PgCと推定された。年々の気候条件の変化によりNEPは-1.8〜+1.4Pg/yrの変動を示した。このNEPの変動は気温の変動と高い負の相関を示した。これは呼吸や土壌の有機物分解が気温上昇によって指数関数的に加速されることが大きな原因であると思われる。ENSOの発生後には大気C02濃度の上昇が加速されることが知られているが、このモデル解析からは両者の間の明瞭な関係は認められなかった。一方、ピナツボ火山の噴火によって1992-93年の気温が低下したが、この時、陸上生物圏に有意に炭素蓄積が起こっていた。以上のように、年々の気候変動と陸上生物圏の炭素蓄積との間には明瞭な相関が確認されて、陸上生物圏のグローバルな炭素循環に果たす大きな役割が確認された。