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温暖化は土壌有機物分解による二酸化炭素排出増やし温暖化加速―6年間の土壌昇温実験で確認:国立環境研究所

(2016年10月24日発表)

 (国)国立環境研究所と宮崎大学の共同研究グループは10月24日、宮崎市内の樹林で行っている人工的な土壌昇温実験の6年間の結果をまとめ公表した。地球温暖化によって土壌微生物による有機物の分解が進み、二酸化炭素排出量が増えて温暖化に拍車がかかることが確かめられたという。

 全陸域の土壌からは年間約3,600億tの二酸化炭素が大気中に放出されていると試算されている。これは、土壌中の有機物を微生物が分解して二酸化炭素を発生する微生物呼吸と、植物の根が行っている根呼吸とによるもので、土壌呼吸と呼ばれる両呼吸の合計の二酸化炭素発生量は、化石燃料の燃焼に由来する二酸化炭素発生量の十数倍に達するとされている。

 温暖化で土壌温度が上がると、土壌呼吸の約7割を占める微生物呼吸の二酸化炭素発生量は指数関数的に増えて温暖化に拍車をかけると推定されているが、長期的な実測・実験データは世界的にまだ少ない。

  国立環境研は独自に開発した土壌呼吸測定システムを全国の森林サイトに設置して土壌呼吸の観測を継続的に行っており、宮崎大とは2008年末から共同観測実験を行っていた。

  6年間の観測の結果、温暖化が微生物呼吸量を増やし温暖化に正のフィードバックがかかることが確認された。土壌有機炭素の分解による二酸化炭素の排出速度は、1℃当たりの昇温で、7.1~17.8 %、平均9.4%増加した。これは微生物呼吸の温度反応式から導かれた予測値に近い値だった。

 また、温暖化効果の年々の変動と、夏季の降水量の間には正の相関が認められた。温度が10℃上昇した時の土壌呼吸速度増加率を意味するQ 10は世界気候研究計画(WCRP)の結合モデル相互比較計画で採用された各モデルにおけるQ10より著しく大きかった。

 研究グループはこれらの結果から、土壌に有機炭素を豊富に含み、湿潤な環境にあるアジアモンスーン域の森林土壌では、これまで予測されていたよりも多くの二酸化炭素が地球温暖化によって排出される可能性が示唆されたとしている。