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Research Results 研究成果

エル?ニーニョが热帯雨林の二酸化炭素吸収を决めていた

2023.10.12
研究成果Environment & Sustainability

ポイント

  • 热帯雨林と大気との间でやり取りされる二酸化炭素と水蒸気は、地球规模の炭素収支と水循环に重大な意味を持ちます。ボルネオ热帯雨林の二酸化炭素吸収の年々変动は、エル?ニーニョ南方振动(贰狈厂翱)に影响されていると考えられてきましたが、そのメカニズムはおろか、本当にそうなのかさえ分かっていませんでした。
  • いくつかの贰狈厂翱イベント(エル?ニーニョとラ?ニーニャ)を含む10年间のフィールド観测と観测データに基づくシミュレーションモデルにより、森林単位の二酸化炭素吸収速度がラ?ニーニャ时で大きくなりエル?ニーニョ时で小さくなること、そしてそれは、光合成能力(カルビン?ベンソン回路の最大炭酸固定反応速度)がラ?ニーニャ时で大きくなりエル?ニーニョ时で小さくなることが原因であると明らかになりました。
  • 今回の知见は、东南アジアの热帯雨林が长期的にどのように炭素を蓄积してきたのかを理解し、未来の东南アジア热帯雨林だけでなく地球规模の炭素収支の予测に役立ちます。

概要

 东京大学大学院农学生命科学研究科の熊谷朝臣教授、羽田泰彬特任研究员、高村直也大学院生は、琉球大学の松本一穂准教授、九州大学の久米朋宣教授、大阪公立大学の植山雅仁准教授と共同で、ボルネオ热帯雨林において、いくつかのエル?ニーニョとラ?ニーニャ(注1、図1)を含む10年间のフィールド観测と観测データに基づくコンピュータシミュレーションを行い、森林単位の二酸化炭素吸収速度がラ?ニーニャ时で大きくなりエル?ニーニョ时で小さくなること、そしてそれは、光合成能力(カルビン?ベンソン回路の最大炭酸固定反応速度(注2、図1))がラ?ニーニャ时で大きくなりエル?ニーニョ时で小さくなることが原因であると突き止めました。

図1:研究成果のイメージ(エル?ニーニョとラ?ニーニャで、気象条件が変わることがボルネオ热帯雨林の光合成を変える主要因だと思われてきましたが、搁耻产颈蝉肠辞の能力が変わることの方が遥かに大きな要因でした。)

用语解説

(注1)エル?ニーニョとラ?ニーニャ
南米冲の冷水の涌昇が平年より弱く、暖水面域が太平洋西侧に広がる状况をエル?ニーニョ、この逆で、南米冲の冷水の涌昇が平年より强く、暖水面域が太平洋东侧に寄っている状况をラ?ニーニャと呼ぶ。エル?ニーニョ时は、海面からの蒸発が活発な领域が太平洋中央辺りに移动するため、东南アジア域では少雨?低湿度になりやすい。これは、エル?ニーニョ时は平年に比べ、云が少ないため太阳放射が强くなり、高温にもなりやすいことをも意味する。ラ?ニーニャ时は、蒸発が活発な领域が东南アジア岛屿域に寄るため、多雨?高湿度、また太阳放射も弱くなり低温になりやすい。エル?ニーニョとラ?ニーニャの一连の変动现象をエル?ニーニョ南方振动(贰狈厂翱)と呼ぶ。
(注2)カルビン?ベンソン回路の最大炭酸固定反応速度
カルビン?ベンソン回路において颁翱2固定に関与する酵素が、リブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(搁耻产颈蝉肠辞、図1参照)である。よってカルビン?ベンソン回路の最大炭酸固定反応速度とは、搁耻产颈蝉肠辞の最大能力を意味し、対象とする植物の最大光合成能力の指标ともなる。

発表者

东京大学大学院农学生命科学研究科森林科学専攻
 熊谷 朝臣(教授)<名古屋大学宇宙地球環境研究所(客員教授)>
 羽田 泰彬(特任研究員)
 高村 直也(修士課程)
九州大学大学院农学研究院森林环境科学讲座
 久米 朋宣(教授)
琉球大学农学部亜热帯农林环境科学科
 松本 一穂(准教授)
大阪公立大学大学院农学研究科緑地环境科学専攻
 植山 雅仁(准教授)

论文情报

雑誌:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(オンライン版:10月10日)
题名:
著者:Naoya Takamura?, Yoshiaki Hata?, Kazuho Matsumoto, Tomonori Kume, Masahito Ueyama, Tomo’omi Kumagai*       ?同等貢献、*責任著者
顿翱滨:10.1073/辫苍补蝉.2301596120

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