高緯度北極の海鳥営巣崖下の斜面は窒素循環のホットスポット

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2018/12/06

大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 国立極地研究所
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)

農研機構(理事長:久間和生)の林健太郎ユニット長、国立極地研究所 (所長:中村卓司)の田邊優貴子助教・内田雅己准教授を中心とする研究グループは、北極圏のスバールバル諸島(ノルウェー)では、海鳥が営巣している崖のすぐ下の急斜面(崖錐(がいすい))の土壌が極めて高い脱窒能(注1)を有すること、また、強力な温室効果ガスである一酸化二窒素(N2O)を放出しうることを明らかにしました。本研究の成果は、高緯度北極におけるツンドラ生態系の炭素・窒素循環の実態とその気候変動への応答を理解する上で重要な知見になると期待されます。
寒冷な高緯度北極のツンドラは炭素や窒素などの物質循環がとても遅い生態系ですが、海鳥が営巣する崖の下の崖錐には排せつ物などとして栄養塩に富む新鮮な有機物がもたらされ、豊かな植生が成立しています(図1)。しかし、重要な栄養塩である窒素がこのような崖錐でどのように循環しているのか、実態はよく分かっていません。
スバールバル諸島ニーオルスン近郊で海鳥(図2)の営巣の影響を受ける2か所の崖錐を調査したところ、崖錐表層の土壌は多数の脱窒微生物を含み、10℃という低温でも極めて高い脱窒能を示すこと、その土壌を現地の最高気温よりも高い20℃にした場合に脱窒能が顕著に増加すること、また海鳥の営巣密度が高い1か所の崖錐ではN2Oの放出が起きていることが分かりました。
本研究成果は、Scientific Reports誌に掲載されました。


図1:調査を行った崖錐(黄色の枠内)。BL、STは崖につけた名称。どちらも斜度30°以上の急斜面で、地表はコケと草本植物に覆われている。

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