海草藻類などの沈水植物は，水柱の溶存無機炭素（DIC）を主な炭素源として利用している．海生の海草藻類は低潮位時にその葉部が大気中に暴露されることで，水柱を経由せずに直接大気由来CO₂を同化していることがこれまでの研究で示唆されている．しかしながら，大気由来CO₂の炭素同化に対する寄与についてはこれまで定量評価することが出来なかった．本研究では，放射性炭素同位体濃度（Δ¹⁴C）を用いて，北海道風蓮湖の浅海域に群生するアマモ（Zostera marina）における大気由来CO₂同化の寄与率を定量化した．アマモ草体中のΔ¹⁴C（−40‰～−10‰）は水柱DIC（−46‰～−18‰）よりも有意に高く，アマモが¹⁴C濃度の高い炭素源である大気由来CO₂（+17‰）を利用していることが示された．炭素源としてDICと大気由来CO₂を仮定した炭素源混合モデルの結果から，風蓮湖のアマモは0～40%（平均17%）の炭素を大気由来CO₂から同化していることが推定された．大気－海草間のCO₂ガス交換は，大気へ露出した際に葉上にわずかに残る水の薄膜を介して行われると考えられる．放射性炭素同位体を用いた解析によって，これまで定量化できなかった海草による大気由来CO₂の炭素同化に対する寄与が明らかとなった．今後は，海草による大気由来CO₂同化がCO₂ガス交換量に与える影響を定量化していくことが必要である．