日本は火山国であり、火山灰を母材とする土壌が広く分布している。火山灰土壌には様々なタイプがあり、鉱物組成や粒度組成などに大きな幅がある。土壌による微量ガス交換の特性は生物化学的プロセスや土壌の物理特性に強く依存するため、土壌による微量ガス交換特性を理解する上で様々な土壌タイプでの観測データの集積が重要である。
土壌では有機炭素の分解によるCO2の放出があるが、CH4やN2Oなどの温暖化ガスあるいは関連物質も大気との間で交換している。CH4やN2OはCO2に比べて温暖化ポテンシャルが高いものの、大気中の濃度は非常に低いため、技術的な制約により観測データの集積が進んでおらず、全球的な収支の推定にも大きな不確かさが含まれている。
本発表では、国立環境研究所苫小牧フラックスリサーチサイトにおいて、大型チャンバーとフラスコサンプリングにより観測された土壌でのCH4等微量ガスの交換量の変動について報告する。苫小牧フラックスリサーチサイトは約300年前の樽前山の噴火による比較的新しい火山放出物が堆積した土壌の上の約40年生のカラマツの人工林に整備された。本研究で紹介する観測データは2004年にカラマツ林が台風により全壊する前の2001年から2003年までに実施された研究で取得したものである。
チャンバーを用いた観測では、根を除去したプロットと根を除去しないプロットの各１点において、およそ月に1度のサンプリングを行い、経時変化を観測するとともに、2回の集中観測において根を除去したプロットと根を除去しないプロットの各5点で空間変動を観察した。CH4については全ての観測値が土壌による吸収を示しており、季節変動においては高温期に吸収量が大きくなる共通した特徴が見られた。また、空間変動も大きく、代表値を評価するために多点観測が重要であることが示唆された。