新潟大學自然科學系助教永野博彥、新潟大學研究生院自然科學研究科的鈴木優里（博士研究生）、九州大學研究生院農學研究院教授平館俊太郎、日本原子能研究開發機構研究主席小嵐淳等人組成的聯合研究團隊發表研究成果稱，發現因全球氣候變暖導致的降水模式變化而引起的土壤反復幹濕交替，會大幅增加土壤中二氧化碳（CO₂）的排放量。該研究成果有望提高全球環境預測模型的預測精度。相關研究已發表在歐洲地球科學聯盟期刊《SOIL》1月16日刊上。
圖1：本研究發現的幹濕交替導致土壤中CO₂排放量增加的概要（供圖：新潟大學）
大氣中CO₂濃度的上升會加劇全球變暖，同時影響全球水循環，進而顯著改變全球各地的降水模式。
土壤作為地球上最大的碳儲庫之一，其中的有機碳可能因幹濕循環而加速分解，導致CO₂排放增加。然而，實際增加的規模此前並不明確。為此，此次研究團隊從日本各地10個森林採樣點收集土壤，並以不同的降水模式導致的幹濕交替為條件在實驗室培養了84天，分析了CO₂排放量的變化。
結果表明，在所有土壤樣本中，幹濕交替循環均顯著增加了CO₂的釋放量，相較於水分穩定的對照組，CO₂排放量增加了1.3至3.7倍。此外，研究還發現，在幹濕交替的條件下，土壤微生物生物量大幅減少，這表明因幹濕交替導致微生物細胞破裂而釋放出新的有機碳，可能促使了CO₂排放量的增加。同時，土壤中含有較多活性金屬-有機物質錯合物成分含量越高，幹濕交替所導致的CO₂排放增幅更大。
永野助教表示：「在長達84天的實驗過程中，精確控制幹濕交替條件下的水分環境頗有難度，論文第一作者的博士研究生鈴木在數據分析等方面付出了諸多心血和努力。儘管未來的研究方向有很多，但我們旨在最終明確對幹濕交替導致CO₂排放量增加起到作用的碳源，並評估其驅動機制的普世感，從而減少預測未來全球環境變遷所面臨的不確定性。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：SOIL
論文：Comprehensive increase in CO₂ release by drying-rewetting cycles among Japanese forests and pastureland soils and exploring predictors of increasing magnitude
DOI：10.5194/soil-11-35-2025
