生態地球圏システム劇変のメカニズム 将来予測と劇変の回避 生態地球圏システム劇変とは 人為起源の環境変化が 生態系と地球圏の持つ 正のフィードバック（悪循環）を誘引して 環境の自律回復を不可能とするために起こる １００年スケールの劇的な変化 D B A E C F 二酸化炭素倍増 （温暖化進行）で植物 プランクトン減少 北西太平洋の生態系 ・生物化学・物理モデル 地球温暖化の進行に よって生物生産が低下 A B 温暖化が プランクトン種を変え 二酸化炭素を放出 温暖化により海洋生態系が変化 北太平洋では円石藻が増え、 炭酸アルカリ度が減少し、 二酸化炭素が大気へ放出 温暖化進行は 植物成長を促進する 降水量変化は？ C 温暖化への生態系応答 気温上昇によって成長が加速 D 大気・陸域生態 結合モデル構築により 将来を予測する 大気境界層＋植生モデル 気候変動と陸域生態系の 相互作用を解明・予測 植生動態サブモデル 群落微気候サブモデル MINoSGI 光合成 呼吸 キャノピー バイオマス 生長 個 体 数 頻 度 枯死 個体サイズ 親潮域プランクトンは 紫外線影響を受け オゾン層破壊で減少 親潮域 E 光合成効率の紫外線 に対する感度 親潮域のプランクトンは 紫外線に敏感 黒潮域 紫外線Bの照射量増加が陸上の土壌特性と 土壌からの温暖化ガス放出量に与える影響 F 紫外線増加の土壌への影響 極域土壌への紫外線 タイガ帯の林床に厚く堆積する腐葉土層は 大きな炭素貯蓄量を保持している。 オゾンホール 拡大が、その土壌特性とその層からのガス放出量へ及ぼ す影響 紫外線と温暖化によって に関して不明な事が多い。カラマツ属などの落葉針葉樹の林床や、森林火災 によってメタン放出？ メタンが大気へ放出 で出現した湿原の試料について、紫外線Bの照射量変化に伴うリグニンなど の有機物分解速度、土壌特性変化や、ガス代謝量の相違について測定する。 シベリアや アラスカで の北方林に おける冬季 UV-B の増加 UV-B の増加 腐葉土層中での 微生物群集変化 難分解性有機物 組成と量の変化 C／N比の変化 有機物堆積層 永久凍土 基盤岩 落 葉 樹 林 帯 二酸化炭素 とメタンの 放出量変化 常 緑 樹 林 帯 森 林 火 災 跡 気候変動 への影響 二酸化炭素 とメタンの 放出量変化 湿原 何がわかりましたか • 地球の実態をよく知ることが大事。 • １００年の時間スケールで地球環境の劣化が 進んでいる。 • 個別の人為的環境破壊が複合して、予期せ ぬ地球環境の劇変をもたらす可能性がある。 • 京都議定書による二酸化炭素削減は第一歩。 • 意識改革とライフスタイルの変化、そして政策 による助けが必要。 • 技術革新は有効なのか、そして間に合うのか。 積極的な解決策はあるのか 概念：自然のしくみを助ける 問題点 効果は？ 自然を壊さない？ • 海・陸の植物生産を盛んにする 微量元素の散布によるプランクトン増 • 二酸化炭素の海洋貯留（2000ｍ深） • 「自然保護と科学技術至上主義の止揚」 環境修復法を地球環境科学に基づいて評価する
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