大気と植生間の乱流輸送によらない二酸化炭素交換評価に関する研究

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季節性の積雪を伴う美唄湿原において、自動連続観測および現場における手動ガスサンプリング等を行い、高層湿原におけるガス動態、および様々な環境要因との関係を明らかにした。湿地において土壌呼吸速度が地下水位の低下とともに上昇することはよく知られており、数多くの研究例が報告されているが、とりわけ、本研究サイトにおいては土壌呼吸速度の上昇率が大きいことが明らかとなった。本研究サイトでは土壌は含水率の低下により分解されやすい有機物で構成されていることが示唆された。季節性の積雪を伴うフィールドにおいて、地下水位は積雪量、融雪のタイミングの影響を大きく受けるために、将来、気候変動に伴いCO2ガス動態が大きく変動することが予想され、その影響評価は重要であることが明らかとなった。また、降雨が生じた際の地下水の溶存CO2濃度変化やpH変化は、降雨パターンにより異なった。溶存CO2濃度の変化に関しては雨水による希釈という現象で説明ができたが、pHの変化については希釈という物理的な作用を卓越する、土壌との化学的な反応(降雨イベント前のpHに戻す働き)が大きく寄与していることが示唆された。植生上における微気象観測では評価することのできない、地表面から地下にかけてのCO2動態を明らかにすることにより、CO2ガス放出(あるいは吸収)は物理的な説明のみでは表現できない、生物学的また化学的な反応の影響を大きく受けていることを確認した。陸域―大気間のガス交換量を評価するにあたり、定量的評価やメカニズム解明に向けて重要な知見の1つを得ることができた。