Liang Maochang

Trofim maximov

大沢 晃

杉本 敦子

松浦 陽次郎

米延 仁志

鄭 峻介

National Institute of Polar Research Repository

  周北極域における過去 100年間の樹木年輪幅・δ13Cの時空間変動パターン  鄭峻介 1,2, 杉本敦子 2, L. モカン 2, 松浦陽次郎 3, 大沢晃 4, 米延仁志 5, T.マキシモフ 6 1国立極地研究所、2北海道大学、3森林総合研究所、4京都大学、5鳴門教育大学、6ロシア寒冷圏生物学研究所   Spatial and temporal patterns on tree-ring delta-13C and tree growth  over the past 100 years in circum-Arctic ecosystems  Shunsuke Tei1,2, Atsuko Sugimoto2, Liang Maochang2, Yojiro Matsuura3, Akira Osawa4,  Hitoshi Yonenobu5, Trofim maximov6  1National Institute for Polar research, 2Hokkaido University,3Forestry and Forest Products Research Institute,  4Kyoto University, 5Naruto University of Education, 6Institute for Biological Problems of Cryolithozone SD RSA    Arctic and boreal ecosystems are exposed to rapid and strong increases in temperature and related environmental changes under Arctic ampliﬁcation. Early dendrochronological studies in the region focused on the positive growth of trees to warmth (D`Arrigo and Jacoby, 1993). However, A number of more recent studies have demonstrated a reduced sensitivity of tree growth to rising temperatures (now referred to as “ divergence problem ” ) at least since the 1960s (e.g.,Wilson et al., 2007). Although several studies (e.g., Barber et al., 2000) suggested that temperature-induced drought may limit tree growth under the limited availability of soil moisturestre, the underlying process for the phenomenon is not well understood.   Here, we report an analysis of tree-ring width and delta-13C chronologies (A.D. 1901-2012) over the circum-Arctic ecosystems to investigate carbon-water relationship in trees. We collected tree-ring samples at six forests, along temperature and precipiation gradients; Estonia(59N, 27E), Yakutsk(62N, 129E), Ust'Maya(60N, 133E), Chokurdakh(70N, 148E), Inuvik(68N, 133W) and Fort Smith(60N, 112W). Intrinsic water-use efﬁciency (iWUE), which is an indicator of internal regulation of carbon uptake and water loss in plants, was derived from tree-ring delta-13C chronology.  Our tree-ring chronologies show that changes in iWUE were consistently positive, but shifts in growth varied widely among sites (1961-1980 vs 1991-2010). In this presentation, spatial amd temporal patterns of these tree-ring parameters, and relationship between the patterns and hydro-meteorological data over the past 100 year in the Arctic and boreal ecosystems will be discussed.    環北極域は地球温暖化による気温上昇が最も大きく、その影響が最も顕著に表れる地域の一つであると考えられている。寒冷気候帯の森林は気温の上昇に伴い生産量が増加すると考えられてきたが、北方林の年輪解析では20 世紀以降、気温と年輪幅の正の相関が不明瞭になっており(Briffa et al., 1998)、“Divergence Problem (DP)”として認識されてきた(Wilson et al., 2007)。寒冷な気候に適応した植物が気温上昇の直接的な影響を受けていることに加え、乾燥ストレスが光合成速度を制限している可能性が考えられているが、その詳細は不明である。また、DPは環北極域一様の現象ではなく、地域差があることも指摘されているが、その原因についても良くわかっていない。  2011 年度から文部科学省のグリーン・ネットワーク・オブ・エクセレンス(GRENE)事業北極気候変動分野「急変する北極気候システム及びその全球的な影響の総合的解明 (GRENE Arctic Climate Chnage Research Project (GRENE-ACCRP)」が開始された。同事業の研究課題「環北極陸域システムの変動と気候への影響 (GRENE Terrestrial Ecosystem in Arctic: GRENE-TEA」の取り組みの一環として、周北極域広域で樹木年輪試料を採取し、過去 100 年間の樹木年輪幅、炭素同位体比クロノロジーと気象水文データとの比較解析から樹木の気候変動に対する応答、及びその変化を周北極域広域で明らかにする試みを行っている。  本研究では、周北極域の異なる気候帯に位置する 6つの森林[Estonia(59N, 27E), Yakutsk(62N, 129E), Ust'Maya(60N, 133E), Chokurdakh(70N, 148E), Inuvik(68N, 133W), Fort Smith(60N, 112W)]において樹木年輪試料を採取し、年輪幅、炭素同位体比、及びそれから計算される水利用効率 (iWUE）の過去 100年間にわたるクロノロジーを作成した。 地上気温の上昇が顕著になった 1980 年代の前後における変化を比較すると、iWUE はすべての森林で上昇傾向を示し、一方で樹木成長量の変化は森林ごとに大きく異なっていた。本発表では、樹木の年輪幅、炭素同位体比、及び iWUE クロノロジーの過去 100 年間の周北極域における時空間変動パターン、及びそれらと気象水文データとの解析結果を発表する予定である。    

周北極域における過去100年間の樹木年輪幅・δ13Cの時空間変動パターン

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周北極域における過去100年間の樹木年輪幅・δ13Cの時空間変動パターン

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