湿地土壌中におけるメタンの挙動と大気への放出メカニズムに関する研究

湿地土壤中甲烷行为及其释放到大气中的机制研究

基本信息

批准号：
04J11631
负责人：
常田岳志
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

自然湿地は、二酸化炭素に次いで重要な温室効果ガスであるメタンの最大の放出源であると言われている。しかしメタン放出量の時間変動性についての知見は乏しく、適切な観測頻度・時期に関しても不明な点が多い。申請者はH.16,17年度の研究で、湿地土壌中でメタンは溶存状態ではなく、主として気泡中にガス態として蓄積されていること、その気泡は気圧低下時に突発的に大気へ放出されうること、を室内実験で観測してきた。本年度は実際のフィールドで集中的なメタン放出量観測を行い、気泡の大気への噴出現象とその引き金となる要因について調べた。その結果、a.メタンの噴出は気圧低下による土壌中の気泡体積の膨張が引き金になって生じること、b.噴出は気圧低下局面では主要な放出経路となりうること、c.噴出の結果、メタンフラックスは数分〜数十分のうちに2オーダー変化しうること、が明らかとなった。この研究成果はGlobal Biogeochemical Cyclesにて発表した(現在印刷中)ほか、招待講演の要請を受けてSoil Science Society of Americaにおいても発表した。また、湿地からのメタン放出研究のうち、観測の空白時期となっていた「融雪期」におけるメタン放出量観測を2006年4月に行った。その結果、d.冬期の間、地表付近に形成される氷の層にメタンが気泡状態で閉じこめられること、e.融雪期にはそのメタンが一気に大気へ解放・放出されること、を明らかにした。この成果はChemosphereに現在投稿中である。

据说天然湿地是甲烷排放的最大来源，甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。然而，人们对甲烷排放的时间变化知之甚少，并且关于适当的观测频率和时间也存在许多未知数。申请人在2016财年和2017财年的研究表明，甲烷不溶解在湿地土壤中，而是主要以气泡的形式积累，并且当压力下降时，气泡突然释放到大气中。我们在实验室实验中观察到了这一点。今年，我们对现场甲烷排放进行了密集观测，研究了气泡喷发到大气中的现象及其触发因素。因此，a.由于气压下降，土壤中气泡体积膨胀而引发甲烷喷发，b.喷发可能是压力下降阶段的主要释放途径，并且c。通量可以在几分钟到几十分钟内改变两个数量级。这项研究的结果已在《全球生物地球化学循环》（目前正在印刷中）上发表，并且还应要求在美国土壤科学学会上进行了邀请讲座。此外，2006年4月，我们对融雪季节甲烷排放进行了观测，这是湿地甲烷排放研究的空白期。结果表明，在冬季，甲烷被困在地球表面附近形成的冰层中，而在融雪季节，甲烷则突然释放到大气中。该结果目前正在提交给 Chemosphere。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

泥炭地湿原におけるメタンバブルの存在、挙動とその役割

泥炭沼泽中甲烷气泡的存在、行为和作用

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
農業土木学会誌 74・7
影响因子：
0
作者：
森川茂廣;犬伏俊郎;出村公一;村上耕一郎;来見良誠;仲成幸;塩見尚礼;谷徹;Hasnine A Haque;徳田淳一;徳田淳一;常田岳志ら
通讯作者：
常田岳志ら

In situ accumulation of methane bubbles in a natural wetland soil.

天然湿地土壤中甲烷气泡的原位积累。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
European Journal of Soil Science 56(印刷中)
影响因子：
0
作者：
T.Tokida;T.Miyazaki;M.Mizoguchi;K.Seki
通讯作者：
K.Seki

Ebullition of methane from peat with falling atmospheric pressure

随着大气压力下降，泥炭中的甲烷沸腾

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Geophysical Research Letters 32
影响因子：
0
作者：
T.Tokida;T.Miyazaki;M.Mizoguchi
通讯作者：
M.Mizoguchi

Falling atmospheric pressure as a trigger for methane ebullition from peatland

DOI：
10.1029/2006gb002790
发表时间：
2007-06
期刊：
Global Biogeochemical Cycles
影响因子：
5.2
作者：
T. Tokida;T. Miyazaki;M. Mizoguchi;O. Nagata;F. Takakai;A. Kagemoto;R. Hatano
通讯作者：
T. Tokida;T. Miyazaki;M. Mizoguchi;O. Nagata;F. Takakai;A. Kagemoto;R. Hatano

In situ accumulation of methane bubbles in a natural wetland soil

天然湿地土壤中甲烷气泡的原位积累