令和5年度 文部科学省 科学研究費補助金 学術変革領域研究(A)
須藤班
BVOCを介した植物・気候の相互作用モデリングと将来予測
研究代表者
須藤 健悟(名古屋大・教授)
Kengo Sudou
研究分担者
メンバー
竹村 俊彦(九大/応力研・教授)
入江 仁士(千葉大/リモセンセンター・教授)
関谷 高志(海洋研究開発機構・研究員)
研究協力者
伊藤 昭彦(国環研・室長)
宮崎 和幸(米国NASA/JPL・Scientist)
これまでに私たちは、対流圏・成層圏の大気微量成分と関連化学反応を気候モデルに組み込み、BVOCの大気中酸化や、これに伴うSOA生成、対流圏オゾン・OH・メタンへの影響を精緻にシミュレートできる化学気候モデルCHASER (MIROC) の開発を行ってきました。また、この化学気候モデルを土台としたデータ同化手法(CHASER-DAS)も構築しました。ですが、これらのモデルには植物による貢献が十分に組み込まれておらず、その改良が気候を理解する上で必要な状況でした。
そこで私たちは、化学気候モデルCHASER(MIROC)の枠組みを利用し、遺伝子・植物・気候相互作用メカニズムの表現を実装・改良する研究を行います。まず、BVOCの放出量を、植物遺伝子の環境応答の関数として表現し、CHASERに導入します。BVOCの放出量強度については、VOCsの連続・直接観測や衛星観測からのVOCs放出量推定手法に加え、BVOC酸化の中間体であるホルムアルデヒドやエアロゾル等の人工衛星等による各種リモートセンシング観測やこれを元にしたデータ同化・VOCs放出量逆推定手法も活用し、多角的に検証・調整します。そのうえで、IPCC/CMIPに準拠した過去再現および将来予測の各実験や、開花時期等をターゲットにした再現実験を実施し、温暖化やエアロゾル変動が及ぼす気温・降水量・日射量の長期的・短期的変動が及ぼす植物の環境応答や、逆に植物・BVOC変動が気象場に与える影響を定量化することを目指します。