樹木年輪を用いた東シベリアタイガ林の水・炭素循環の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

環北極域は温暖化による気温上昇が大きく、その影響が顕著に表れる地域であると考えられている。寒冷気候帯の森林は気温の上昇に伴い生産量が増加すると考えられてきたが、北方林の年輪解析では20世紀以降、気温と年輪幅の正の相関が不明瞭になっており、"Divergence Problem"として認識されてきた。乾燥ストレスが光合成速度を制限している可能性があり、東シベリアタイガ林に代表される乾燥域で顕著であると考えられる。すなわち、東シベリアタイガ林では、水分環境がカラマツをはじめとした樹木の炭素固定量に大きく影響を与えている可能性がある。そこで、本研究では、カラマツ年輪幅、δ13Cを用いて、東シベリアにおける過去の土壌水分量、及び樹木の乾燥ストレスの履歴を復元し、長期的時間スケールにおける水循環と炭素循環の関係性を明らかにすることを試みた。本研究により、東シベリアタイガ林の過去100年間の水分環境が復元され、2006-2007の湿潤イベントが過去100年間で際立ったものであったことが示された。タイガ林の優占種であるカラマツの植物生理は水分環境と密接に結びついており、2006-2007年の過湿イベントにより多くのカラマツが枯死するに至った。しかしながら、過湿イベント以前の乾燥イベントから過剰な水分ストレスが生じていた個体群も存在していた。また、降水量が比較的多い山岳タイガのウスチマヤサイトにおいても最近20年間のカラマツ成長量制限因子は温暖化に起因する乾燥ストレスであったことが示された。東シベリアでは、予測されている降水量増加に起因する過湿イベントと温暖化により増幅される乾燥イベント両方によるストレスがカラマツの炭素固定能、及び枯死プロセスに大きな影響を引き続き与えていく可能性が示された。