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半乾燥生態系における落葉落枝の光分解に支配される分解

Nature 442, 7102 doi: 10.1038/nature05038

陸上生態系の炭素収支は、一次生産による入力量と、有機物の分解による大気中への炭素放出量との差によって決まる。しかし、水が少ない生態系で炭素回転を支配する要因に関しては、落葉落枝の分解に関する研究で相反する結果が示されると共に、降水量との相関性が低いことが明らかにされており、解明が進んでいない。本論文では、パタゴニアの半乾燥ステップにおいて、現地の降水および気温条件で実施した実験の結果を用い、日射量、土壌生物活性、および土壌資源量が落葉落枝分解に与える影響を評価した。有機物分解に大きな影響を与えたのは日射量の遮断のみで、UV-Bの遮断では33パーセント、全日射の遮断では60パーセント分解が減少した。この半乾燥生態系では、地上の落葉落枝分解の支配的要因は光分解であると考えられる。光化学的な無機化による炭素の消失が炭素循環のバイパスになると考えられ、植物バイオマスに固定された炭素の相当量が土壌有機物プール経由で循環されずに、直接大気中に放出されている可能性がある。さらに、雲量の減少、成層圏のオゾン枯渇の進行、または植生量の減少によって日射遮断量が今後変化した場合、このような水が少ない生態系の炭素収支は、気温や降水量が変化する場合と比較して大きな影響を受ける可能性がある。

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