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陸域生態系−大気間の生物地球化学的相互作用を扱うモデルの開発(平成 18年度)
Development of a model for simulating biogeochemical interactions between terrestrial ecosystem and atmosphere

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0406CD590
開始/終了年度
2004~2006年
キーワード(日本語)
メタン,窒素循環,温室効果ガス,亜酸化窒素
キーワード(英語)
METHANE, NITROGEN CYCLE, GREENHOUSE GAS, NITROUS OXIDE

研究概要

陸域生態系による温室効果ガス収支は、将来の地球温暖化の進行に重大な影響を与えると考えられているが、その広域的定量化は非常に困難である。そこで本研究では、既存の全球スケール陸域炭素循環モデル(Sim-CYCLE)を改良することで、大気-陸域生態系間の温室効果ガス収支の推定を行うことを目的としている。従来のモデルで扱っている温室効果気体は二酸化炭素のみあったが、本課題ではメタンおよび亜酸化窒素といった多種類の温室効果ガスを扱うことを特色としている。そのため、これら温室効果ガスの発生・消滅に関する生物地球化学的メカニズムをモデルに導入し、地点〜全球でのシミュレーションを実施する。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

最終年度にあたる本年度は、陸上生態系における温室効果ガス(二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素)交換を扱うモデルを完成させる。メタンについては湿原・水田におけるメタン生成過程の導入を行う。亜酸化窒素については放出量に強い影響を与える無機窒素量を推定するために、土壌における沈着、無機化、溶脱、植物吸収の諸プロセスを評価する。これらの温室効果ガスについて観測が実施されている地点においてモデル計算を実行し、モデルの検証を行う。具体的には、最初に岐阜県高山市の冷温帯落葉広葉樹林において、土壌チャンバーで測定された温室効果ガス交換データとモデル推定の比較を行う。なお、研究の一部については海洋研究開発機構の研究者と共同で実施する。モデル検証の後、適切なグリッドデータを用いて地域あるいは全球スケールへの面的拡張を行い、アジア地域あるいは全球での陸域生態系における温室効果ガス収支を定量化する。これらの研究成果を国内外の学会・シンポジウムで発表し、学術論文にまとめることで成果の普及に努める。そして、最終的な結果を報告書に総括する。

今年度の研究概要

最終年度にあたる本年度は、陸上生態系における温室効果ガス(二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素)交換を扱うモデルを完成させる。メタンについては湿原・水田におけるメタン生成過程の導入を行う。亜酸化窒素については放出量に強い影響を与える無機窒素量を推定するために、土壌における沈着、無機化、溶脱、植物吸収の諸プロセスを評価する。これらの温室効果ガスについて観測が実施されている地点においてモデル計算を実行し、モデルの検証を行う。具体的には、最初に岐阜県高山市の冷温帯落葉広葉樹林において、土壌チャンバーで測定された温室効果ガス交換データとモデル推定の比較を行う。なお、研究の一部については海洋研究開発機構の研究者と共同で実施する。モデル検証の後、適切なグリッドデータを用いて地域あるいは全球スケールへの面的拡張を行い、アジア地域あるいは全球での陸域生態系における温室効果ガス収支を定量化する。これらの研究成果を国内外の学会・シンポジウムで発表し、学術論文にまとめることで成果の普及に努める。そして、最終的な結果を報告書に総括する。

課題代表者

伊藤 昭彦

  • 地球環境研究センター
    物質循環モデリング・解析研究室
  • 主任研究員
  • 博士(理学)
  • 生物学,地学,林学
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