積雪のある地域では、冬期の土壌呼吸は雪面から放出される。高緯度北極ノルウェー、スピッツベルゲン島で冬期に雪面からのCO₂放出を測定したが、同島で冬期に土壌呼吸が認められるという報告があるものの、雪面からのCO₂放出は認められなかった。本研究では、冬期、土壌呼吸によるCO₂は放出されている可能性があるものの、何故雪面からCO₂の放出が認められないのかを明らかにすることを目的とする。

2008年2月下旬にスピッツベルゲン島ニーオルスンで調査を行った。調査地の積雪は50〜100cm、積雪の下部には、土壌表面までの間に厚さ3〜5cmの氷の層が観察された。測定期間中の気温は-14〜-2℃、土壌温度は-7℃であった。雪面からのCO₂放出は、雪面と積雪中のCO₂濃度、温度および雪の密度を測定し、Fickの法則を利用して推定した。土壌からのCO₂放出は、積雪下の土壌を採取し、実験室内で密閉法を用いて測定した。

雪面からCO₂が放出されている場合、CO₂濃度は積雪深度が増すほどCO₂濃度は高くなる。しかし、本調査では、積雪中のCO₂濃度はほぼ一定で、有意なCO₂濃度勾配は検出されず (p>0.05)、雪面からのCO₂放出は検出限界以下であった。しかしながら、土壌からCO₂放出は-10℃においても確認された。したがって、土壌から放出されたCO₂は何らかの理由で積雪中に拡散されなかった可能性が考えられる。本発表では、CO₂が拡散されなかった理由の一つとして、積雪中にみられた氷の層に着目し、室内実験でCO₂が氷の層を透過するのかを調べることで、氷の層がCO₂の拡散に与える影響について報告する。