CO_２の増加で水田の気象緩和効果が低下する―米の品質などへの影響が心配：農業・食品産業技術総合研究機構ほか

(2021年3月12日発表)

　（国）農業・食品産業技術総合研究機構と北海道大学は3月12日、「水田の気象緩和効果」が大気中のCO₂（炭酸ガス）増加で低下することが数値的に分かったと発表した。新たに開発した数値モデルを使ったシミュレーションによって突き止めた。水田の気象緩和効果が低下すると栽培する米の品質が低下したり種子ができなくなる不稔が生じたりするなどのリスクが高まる可能性があるという。

　水田にはその周辺地域の日中の気温上昇を緩和する働きがある。このことを水田の気象緩和効果と呼ぶが、将来どうなるかについては明らかでない。　

その理由は、大気中のCO₂濃度が上昇すると、気孔の開き具合が小さくなるため植物から大気中に放出される水蒸気が減ってその分植物の温度が上昇して植物が大気を温めるエネルギーが増加、水田やその周辺地域の気温が上昇する現象が生じると考えられるからだ。

だが、大気中のCO₂濃度の上昇でどの程度水田の気象緩和効果が変わりどの程度気温が変化するのかを定量的に示す手段がこれまでなかった。

そこで、農研機構と北大の低温科学研究所（札幌市）は、共同で水稲の気孔と温度の関係を模擬する「大気―水田生態系結合モデル」と呼ぶソフトを開発。水田をはじめ市街地、森林など様々な土地利用が混在する数百km四方の地上面から上空およそ1kmの大気層までの気象環境がシミュレーションできるようにして関東地方周辺の市街地を含む水田地帯を対象に大気中のCO₂濃度が変わった場合の水田の気象緩和効果を調べた。

実験は現在の大気中CO₂濃度を400ppm（1ppmは100万分の1）とし、それがおよそ半世紀後に2倍の800ppmまで上昇するとしておよそ300km四方について3km四方毎に計算を行った。

その結果、大気中のCO₂濃度が800ppmに倍増した条件下では水稲の葉からの水蒸気の放出が減って気温上昇抑制効果が低下、関東付近では夏の晴天日の水田の気温が現在より0.2～0.7℃、平均で0.44℃上昇することが分かった。

今回得られた結果は水稲の気孔についてのみ着目したものであることから更に進めて将来の気候下における水田の気象緩和機能をより詳細に調べていく予定にしている。

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