【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】17H01477 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

炭素循環 / 温暖化 / 気候変動 / 熱帯林 / 二酸化炭素

【研究成果の概要】

当初、東南アジア熱帯林全域に多数の観測点からなる森林簿ネットワークを構築し、森林炭素収支の統合解析を行おうとした。しかし、今般の新型コロナウィルス感染拡大により、ほとんどの観測点の構築が頓挫した。そのような環境下で、（１）ベトナムの高地針広混交林サイトの設定に成功した。（２）ミャンマーの森林炭素収支において、違法伐採の影響は大きく、その評価の成否が極めて重要であることが明らかになった。（３）日本の総森林炭素蓄積の再評価を行い、これまでの推定の２倍以上の蓄積を明らかにした。（４）全球スケールに適用可能な革新的な個体ベース森林動態シミュレータの開発を進めることができた。

【研究の社会的意義】

気候変動を引き起こす温暖化の最大要因は大気中CO2濃度の上昇である。現在気候のメカニズム把握と将来気候予測のためには、熱帯林における炭素貯留能力を知ることが極めて重要であることが分かってきた。その中でも、東南アジア熱帯林域は、世界で最も森林破壊が進み、重大なCO2放出源として認識されている。それにもかかわらず、東南アジア熱帯林炭素収支に関するデータは他の熱帯林域に比べ圧倒的に不足している。本研究が目指した、東南アジア熱帯林全域における信頼に足る森林炭素収支の推定は、学術的にも科学的事実の空白地帯を埋めることを意味し、また、社会的には、脱炭素社会の実現に多大に寄与するものである。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】42,640千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 9,840千円)

【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】15H04512 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植生遷移 / 炭素循環 / 水循環 / 環境応答 / 落葉広葉樹 / 葉群フェノロジー / 生態系機能 / 蒸散量 / 気候変動 / 環境応答特性 / 樹液流

【研究成果の概要】

本研究の目的は植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構をフィールド観測と生態系モデルによって解明することである。ダケカンバ（遷移初期種）とミズナラ（遷移中後期種）を重点的に調査したところ、（１）両種の葉群フェノロジーの相違性が、植物生理特性や蒸散特性に影響を与えること、（２）ダケカンバ林からミズナラ林への遷移を想定した場合、水循環よりも炭素循環への影響が大きいことが示唆された。本研究により、生態系機能の現状診断と変動予測の高度化を図る上で、樹種別の葉群フェノロジーおよび水・炭素循環の環境応答特性と、優占種の変遷に着目することが重要であることが示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】21255001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 環境変動 / 生物圏現象 / 水循環 / 炭素循環 / 自然現象観測・予測 / フラックス / ガス交換 / 光合成 / 呼吸 / 蒸発散 / フェノロジー / 環境撹乱 / データベース / 安定同位体 / 降雨

【研究成果の概要】

われわれは,東南アジアの熱帯林(熱帯雨林,熱帯季節林,熱帯泥炭林)の11ヵ所において,二酸化炭素(CO2)の吸収(光合成)・放出(呼吸)や蒸発散の連続観測を行っている。得られた長期の観測データを用いて,熱帯林のガス交換過程(光合成,呼吸,蒸発散)の特性を解析し,ガス交換過程を規定する要因を明らかにするとともに,降雨パターンがガス交換過程に与える影響を評価した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円)

【研究分野】気象・海洋・陸水学

【研究領域課題番号】09740363 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

炭素循環モデル / 炭素循環 / 氷期・間氷期サイクル / 気候変動 / 生物生産性 / 海洋大循環 / 炭素同位体比

【研究成果の概要】

本研究の目的は、氷期・間氷期サイクルにおける炭素循環システムの変動と気候変動との関係を炭素循環モデルを用いて明らかにすることである。平成10年度は,まず南北1次元エネルギーバランスモデルを用いて大気二酸化炭素濃度と氷期との関係について簡単に調べた上で,昨年度開発した生物地球化学過程を考慮した鉛直1次元海洋炭素循環モデルを改良し,古気候・古海洋学的データを用いた検証を行なった。特に,炭素循環モデルにリン循環を結合させ,海洋における生物生産が表層水中のリン濃度によって制約されるようにしたことで,陸上生物圏を新たな炭素リザーバとして導入してそのリザーバサイズの時系列変動を予報することがはじめて可能となった。その結果によれば,陸上生物圏は氷期寒冷ステージには縮小し,逆に温暖ステージに拡大するという変動パターンを示す。最終氷期最盛期における陸上生物圏サイズの推定値は,植生復元による推定範囲と一致する。一方,海洋混合速度および生物生産性は,寒冷ステージにはどちらも低下し,温暖ステージにはどちらも増加するという変動パターンを示す。この結果の妥当性を検証するため,赤道大西洋中層水の炭素同位対比変動記録と計算結果とを比較した。その結果,中層水の炭素同位対比変動は表層水や深層水とは異なるにも関わらず,モデルの結果は観測記録と良く一致することが分かった。中層水の炭素同位体比は生物生産性及び海洋混合速度と密接な関係にあるため,このことは推定結果の妥当性を強く示唆するものと考えられる。なお,海洋モデルを2次元に拡張する試みはすぐには困難であることが明らかになり,今後の課題として取り組む予定である。
研究成果の公表に関しては,発表済みのものが一編,投稿中および準備中のものが各一編の他,学会等において計14回の発表(予定も含む)を行なった。

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】1,300千円 (直接経費: 1,300千円)