日本語要旨

一酸化二窒素（N₂O）は，人為起源の温室効果ガスのうち二酸化炭素とメタンに次いで大きな寄与を持っており，さらに近年では成層圏オゾン破壊の原因物質として注目を集めている．陸域の土壌表面から放出されるN₂Oは，グローバルな収支の中で最大のソースと考えられているが，放出速度の空間分布は非常に不均質性が高く時間的な変動も大きいため，広域の収支評価は困難であった．N₂O放出は窒素循環の一部をなしており，正しく放出量を評価するためには窒素のインプットからアウトプットに至る主要過程を全て押さえる必要があることも，広域評価を難しくする一因であった．人口が大きく経済活動が盛んな東アジア地域は，窒素使用の増大から考えてN₂O放出が増加している要注目の領域と考えられる．本研究では，陸域生態系の炭素・窒素・水循環を統合的にシミュレートするモデル（VISIT: Vegetation Integrative SImulator for Trace gases）を用いて，東アジア地域における土壌からのN₂O放出量を評価した．モデル計算の期間は1901〜2016年，緯度経度格子の空間分解能は0.5度（約50km）とした．過去の気象条件，土地利用，肥料・堆肥投入，大気沈着を入力とし，自然植生と農耕地について窒素循環プロセスを解くことでN₂O放出量を求めた．2000年代における東アジア全域からの土壌N₂O放出量は2.03 Tg N₂O yr^–1と推定され，その約3分の2は農耕地からであった．日本，中国，韓国の農耕地は明らかに大きなN₂O放出源となっていた．計算開始時の総放出量は0.6 Tg N₂O yr^–1に過ぎなかったため，計算期間中に放出量は3倍以上増加したことになる．入力条件を個別に固定する感度実験を行った結果，過去のN₂O放出の大部分は農耕地への窒素肥料・堆肥投入量の増加が原因と推定された．陸域に入る窒素量のうちN₂Oとして大気に放出される量の割合，つまり放出係数を求めたところ1.38%と推定された．グローバルな収支においても東アジアからの放出寄与は大きく，この地域のN₂O放出および窒素動態を把握することは，温暖化対策の実施や環境汚染の防止などにおいて有意義な知見になると考えられる．