酸素濃度とCO2濃度の経年変化から求めた地球規 模の炭素循環

第7章 酸素濃度とCO2濃度の経年変化から求めた地球規

のうち､大気に残留する量は3.6±0.4､陸上生物圏による吸収量は1.1±1.0､

海洋による吸収量は2.0±0.6GtC/yrと求められるのである｡

図15 仙台市青葉山および日本上空で観測された大気中02濃度とCO2 濃度の変動から推定された1999年5月〜2003年5月の平均的co2 収支

第8章 まとめ

人間活動によって大気に放出されたCO之が陸上生物圏と海洋にどのくらい吸 収されているかを定量的に評価するために､ CO2濃度と813Cを組み合わせて解 析する方法と､ 02濃度とCO2濃度を組み合わせて解析する方法をそれぞれ実施

した｡まずco2濃度と813Cを組み合わせて解析することによって得られた人為 起源C02の陸上生物圏と海洋による吸収量を図16にまとめる.この図は､そ

れぞれの吸収量を1984‑19卯年､ 1991‑1993年､ 1994‑2(X沿年の3期間に分けて 示した｡その理由は､ 1991年6月にフィリピンのPinatubo火山が大噴火し､そ  の後2年間にわたって地球が寒冷化したため､地球規模の炭素循環がこの時期

だけ平年と大きく異なるふるまいをしたためである｡ 1984‑1990年について見 ると､陸上生物圏および海洋によるCO2吸収がそれぞれ0.9GtC/yrおよび 1.29GtC/yrとなっている｡ 1991‑1993年の期間には陸上生物圏によるCO2吸収 がその前の期間の3倍以上の2.95GtC/yrに急増し､海洋も1.6倍の2.082.95GtC/yr となっている｡ 1994‑2(X氾年には陸上生物圏も海洋も平年よりやや高い水準で ある1.04および1.73GtC/yrに戻っている｡全期間を平均したCO2吸収は､陸上 生物圏について1.21GtC/yr､海洋について1.59GtC/yrとなり､観測期間全体を

平均すると陸上生物圏も海洋もC02の吸収源となっていたことが明らかになっ た｡ Pinatubo火山噴火後の寒冷期に陸上生物圏のCO2吸収量が平年の3倍にも 急増した理由は､低温によって陸上植物の呼吸は抑えられたものの､光合成活 動は活発に行なわれたためであると推定している｡一方､海洋のCO2吸収量も 増えた｡噴火に伴う日射量の減少で海洋表層の温度も低下し､ C02の溶解度が 増加したことがその一因になった可能性がある｡しかし､図5を見ると海洋の CO2吸収量の増加はPinatubo火山噴火前の1989年頃から始まっているため､そ の主要因は今のところ良くわからない｡

813Cの解析から炭素収支を推定するためには､人間活動に伴う大気と陸上生 物圏および海洋との間の同位体非平衡効果とそれらの間でのgross CO2什uxを適 切に評価することが特に重要である｡本研究では､その効果を表すisonuxを炭 素循環モデルで計算した値を用いて人為起源C02の陸上生物圏と海洋による吸

収量を計算した｡一方､ Francey et al. (1995)とBattle et al. (200伽は､近年のisonux

として70%oGtC/yrと89 %oGtC/yrを推定しており､これらの値を用いると､前

者については陸上生物圏の吸収がより強まり､後者については海洋の吸収がよ り強まるという結果になる｡

最後に､ CO2濃度と813Cを組み合わせて解析する方法と､ 02濃度とCO2濃度 を組み合わせて解析する方法それぞれによって得られた結果を､観測期間がほ ぼ重なっている時期について比較する｡陸上生物圏によるCO2吸収量は､ Col

濃度と813Cから得られた1994‑2(X沿年の値が0.90GtC/yrであり､ 02濃度とCO2 濃度から得られた1999‑2003年の値が1.1±1.OGtC/yrと評価された｡また､海 洋によるCO2馴又量は､ CO2濃度と813Cから得られた1994‑2∝カ年の値が1.73 GtC/yrであり､ 02濃度とCO2濃度から得られた1999‑2003年の値が2.0±0.6GtC/yr

と評価された｡ 2種類の異なった方法によって得られた鮮果がおおむね一致し ているため､信頼性の高い結果が得られたと考えられる.しかし､将来のCO2 濃度予測に利用できる地球規模での炭素循環の定量化にはまだ誤差が大きい｡

大気中の02濃度は､海洋の生物活動や海水に対する02とN2の溶解度の違い の効果を受けるので､結果の信頼性をより高めるためには今後も引き続き観測 を継続させることが不可欠であり､また海水温変化への配慮も必要となる｡

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4 ⊂J 3

3t

5 2

2■

5 1 5 0 1. 0.

1984‑

1990

1.59

1991‑ 1994‑ 1984‑

1993 2000 2000

■ Biosphere ■ Ocean

図16 CO2濃度と813Cの変動から推定された1984‑2000年の炭素収支.

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