[A-AS21] 大気化学

[AAS21-15] カナダ・チャーチルにおける大気中メタン濃度とその炭素・水素同位体比の変動

*藤田 遼¹、森本 真司¹、梅澤 拓²、Worthy Doug³、青木 周司¹、中澤 高清¹ (1.東北大学大学院理学研究科大気海洋変動観測研究センター、2.国立環境研究所、3.カナダ環境省研究所)

キーワード：メタン, 炭素・水素同位体比, ハドソン湾低地, 湿地

二酸化炭素に次いで重要な温室効果気体であるメタン（CH₄）の変動原因を明らかにするためには、その放出源に関する情報を持つ炭素・水素同位体比（δ¹³CH₄、δD-CH₄）の同時高精度観測が有効である。カナダ・チャーチル（58.44’N, 93.50’W）が位置するハドソン湾低地は、世界で二番目に広大な湿地帯であり（Glooschenko et al., 1994）、北半球高緯度域におけるCH₄の主要な放出源の一つであると考えられているが、これまで系統的なδ¹³CH₄、δD-CH₄観測は行われていなかった。我々は、2007年4月からカナダ環境省研究所と共同で、カナダ・チャーチルにおける週に2度の系統的大気採取を実施し、CH₄濃度、δ¹³CH₄、δD-CH₄の時系列観測を継続している。本研究では、これまでに得られた観測データを解析し、チャーチルにおけるCH₄濃度の変動原因を明らかにした。
チャーチルで観測されたCH₄濃度は、全球的な観測ネットワーク（例えばNOAA/ESRL/GMD）でも観測されているように、観測を開始した2007年以降は経年的な増加傾向を示した。北極域のバックグラウンド大気を観測しているスバールバル諸島・ニーオルスン（78.55’N, 11.56’E）と比較して、チャーチルのCH₄濃度は年間を通じて常に高濃度であり、δ¹³CH₄、δD-CH₄は年間を通じて低い値を示した。CH₄濃度とδ¹³CH₄は共に明瞭な季節変動を示し、極大値はそれぞれ1-2月と5月に、極小値が6-7月と10月に観測された。δD-CH₄は、不明瞭ながらも、初夏に最大となる季節変動を示した。それぞれの季節変動の位相は、ニーオルスンにおける季節変動よりも半月から1ヶ月ほど早く、夏期にチャーチル周辺の湿地からCH₄が放出されていることが示唆された。年間を通じて短周期の不規則な高濃度CH₄が観測された。同時に観測されたδ¹³CH₄、δD-CH₄と合わせて解析を行なった結果、夏期には湿地起源、冬期には化石燃料起源の影響が大きいことが明らかとなった。