CO₂の吸収源として機能する北極圏ロシアのタイガ・ツンドラ境界域

Seasonal variations in carbon dioxide exchange fluxes at a taiga–tundra boundary ecosystem in Northeastern Siberia（北東シベリアのタイガ・ツンドラ境界域におけるCO₂フラックスの季節変動）

鄭 峻介（森林管理研究領域）、両角 友喜（北海道大学）、小谷 亜由美（名古屋大学）、鷹野 真也・杉本 敦子（北海道大学）、宮崎 真（株式会社ソニック）、新宮原 諒（名古屋大学）、Rong Fan（北海道大学）、Roman Petrov・Egor Starostin（ロシア科学アカデミー寒冷圏生物学研究所）、Ruslan Shakhmatov・Aleksandr Nogovitcyn（北海道大学）、Trofim Maximov（ロシア科学アカデミー寒冷圏生物学研究所）

Polar Science 2021年2月 DOI：10.1016/j.polar.2021.100644（外部サイトへリンク）

北極域では、地球温暖化による気温上昇率が全球平均の2～3倍大きく、陸域生態系への大きな影響が危惧されています。しかし、その立地環境からアクセスが困難であり、観測研究が限られているため、生態系の現状や温暖化の影響は明らかになっていません。本研究では、とりわけ観測の空白地帯となっている、北東ロシアの永久凍土上のタイガ・ツンドラ^注1)境界域を対象として、生態系CO₂収支の季節変化と気象条件との関係を調べました。森林微気象学的手法^注2)を用いて（写真1）、生態系が春から秋にかけて大気から吸収する正味のCO₂量（光合成による吸収量-呼吸による放出量）を計測した結果、39.4(20.2-60.1)gCm^-2と見積もられ、凍土表層の土壌が融解している春から秋までの期間、本生態系がCO₂の吸収源として機能していることが明らかとなりました。また、春先の土壌融解が早く、夏から秋にかけての光合成有効放射量^注3)が高い（雲が少なく晴れた日が多い）年に、正味のCO₂吸収量が増加することも分かりました（図1）。温暖化がさらに進行すると正味のCO₂吸収量は増加することが予測され、温暖化に対する負のフィードバック効果^注4)も期待されます。本成果は、これまでの観測空白域を埋め、地球規模での温室効果ガスの動態を把握する上での重要な知見となることが期待されます。

（本研究は、Polar Scienceにおいて、2021年2月にオンライン公表されました。）

写真1：タイガ・ツンドラ境界域でのCO₂フラックス観測の風景

図1：正味のCO₂吸収量に対する気象要素の季節ごとの影響。

春から夏の地温が高く、夏から秋の光合成有効放射量が高い（雲が少なく晴れた日が多い）と正味のCO₂吸収量が大きくなることが分かる。本図では、正味のCO₂吸収量への影響が統計的に有意であった季節の気象要素のみプロットしている。