二酸化炭素収支を観測する

　森林では、植物が光合成によって二酸化炭素（ＣＯ₂）を吸収すると同時に、植物自体や土壌中の微生物群が、呼吸によってＣＯ₂を放出しています。 この吸収から放出を差し引いた量が「正」の場合には、森林は待機からＣＯ₂を吸収したことになります。
　この森林のＣＯ₂吸収が、地球温暖化の主因とされる大気中のＣＯ₂の濃度上昇を抑制することから、現在、世界のさまざまな森林でＣＯ₂吸収能力の観測が行われています。 当研究所では、2000年より北海道苫小牧市西方に広がるカラマツ林（写真）で、森林のＣＯ₂吸収能力を観測してきました。（※）
　カラマツは冷温帯から亜寒帯に成育する落葉針葉樹です。このカラマツ林の中央に高さ四十二メートルの観測塔を建設し、風向・風速とＣＯ₂濃度変動を計測することにより、森林と大気間のＣＯ₂収支（吸収／放出）を連続的に観測します。
　その一年間の変化を下図に示しました。数値は森林と大気間のＣＯ₂収支量を炭素量として示しており、「＋」が森林生態系からの放出、「－」が森林生態系への吸収になります。
　森林のＣＯ₂収支は、植物の生理活性や土壌有機物の分解と密接な関係があります。積雪のある冬期は、植物の光合成はゼロであり、植物・土壌の呼吸による少量のＣＯ₂放出だけが続きます。
　四月中旬の雪解け後、ＣＯ₂収支は逆転します。林床植物の芽吹きとカラマツの開葉によって、光合成によるＣＯ₂吸収が急激に増加し、６月に最大となります。
　７、８月には植物の成長に伴う光合成によるＣＯ₂吸収が増加しますが、一方で、植物量の増加と気温の上昇が植物・土壌の呼吸によるＣＯ₂放出も大きく増加させるため、総量では吸収が減少します。
　その後、落葉期になると光合成によるＣＯ₂吸収が減少し、十月下旬には植物・土壌の呼吸によるＣＯ₂放出がまさり、森林全体では少量の放出に転じます。
　一年間の合計で見ると、カラマツ林が吸収したＣＯ₂は炭素に換算して３～４トン／ｈａ／年となりました。この値は、観測手法や計算方法による誤差が含まれており、今後の詳細な解析結果によっては、変動する可能性があります。
　森林は私たちの社会活動から大量に放出されるＣＯ₂の吸収源です。その吸収能力を高めること、つまり森林の育成・管理を行うことが、地球温暖化の抑制のためにも重要なことです。

【地球環境研究センター　研究管理官　藤沼康実】