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環境:温暖化に対する土壌炭素回転の長期感受性

Nature 433, 7023 doi: 10.1038/nature03226

温暖化に対する土壌炭素の感受性は、二酸化炭素濃度および気候を予測する上で大きな不確定要素となっている。実験では、高温では土壌有機炭素(SOC)の分解が増大し、土壌からの二酸化炭素の放出増加を招くことを示す結果が圧倒的に多い。しかし最近の報告は、温暖化した地球における土壌炭素の放出量増加に相反する証拠とされている。土壌加温実験では、当初増加した二酸化炭素の放出は1〜3年以内に加温前の速度に戻り、炭素プールの見かけの回転時間は温度の影響を受けない。温度依存性が一見欠けているように見えることは、土壌炭素の極度の不均一性を考慮しなかったための人為的な結果である可能性が既に指摘されているが、上記すべての知見を矛盾無く取り込める明快なモデルはまだない。本論文では、SOCを、それぞれ固有の回転速度をもつ成分に分割した単純な3プールモデルを提出する。このモデルを使って、すべての土壌加温実験の結果がSOC回転の長期温度感受性と両立することを示す。つまり加温実験で用いられるような時間スケールでは、不安定なSOCは速やかに消失し、また不安定でないSOCの反応はほとんどないとすることで結果を説明できる。また不安定でないSOCが、不安定なSOCよりも温度感受性が高いことを示す証拠も提示する。これは、温暖化しつつある地球における土壌分解の長期間におよぶ正のフィードバックが、全地球モデルで推定されるよりもさらに強い可能性を示唆している。

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