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気候:凍結開始期におけるツンドラのメタン放出の爆発的増加

Nature 456, 7222 doi: 10.1038/nature07464

陸域の湿地からの温室効果気体メタン放出は、最も大きな単一供給源である。北半球高緯度域の湿地は、湿地からの全メタン放出量に大きく寄与しているが、熱帯と高緯度湿地域の間の相対的な供給源分布は、まだよくわかっていない。その結果、観測された大気中メタン濃度の空間的パターンや季節的なパターンは、特に北半球高緯度域については、すべてを十分に説明できていない。例えば、晩秋に起こるメタン放出量の急激な増加にあたる「肩」は、高緯度域の観測地点における大気メタンの季節サイクルに一貫して観測されるが、このようなメタン濃度上昇の原因となる供給源は、まだよくわかっていない。本論文では、高緯度北極域での1時間ごとのメタンフラックスの測定を、土壌凍結が始まる晩秋から初冬に拡張したデータセットを報告する。メタンの放出量が、植物の成長期の後に安定した低いレベルに減少するが、その後、凍結に至る期間に著しく増加することがわかった。凍結に至る期間の放出総量は、夏季の全期間に放出されたメタンの量とほぼ等しい。全球の大気中メタン濃度の三次元大気化学輸送モデルシミュレーションは、観測された初冬における放出量の爆発的増加によって、シミュレートされた季節サイクルと北緯60度以北の大気データの一致度が改善されることを示している。我々の発見は、ツンドラ地帯からの永久凍土層に関連したメタン放出量の、凍結に至る過程における爆発的増加が、高緯度域からのメタン放出の季節分布の、これまでに認識されていなかった重要な構成要素である可能性があることを示唆している。

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