ツンドラの生態系でも硝酸イオンは重要な窒素源―気候変動への応答の理解促進へ：京都大学/森林総合研究所
(2018年3月13日発表)
京都大学、天津大学、（国）森林研究・整備機構森林総合研究所の研究グループは3月13日、ツンドラの生態系でも硝酸イオンは重要な窒素源であることを突き止めたと発表した。ツンドラ生態系における窒素循環の解明に迫る成果で、ツンドラ生態系の気候変動への応答を理解するうえで重要な知見が得られたとしている。
大気中の炭素の固定は植物の光合成によって行われ、この光合成は植物への窒素供給速度により左右されると考えられている。
植物へのこの窒素供給源としてはアンモニウムイオン、硝酸イオン、溶存有機態窒素が知られているが、植物や微生物が利用できる窒素が特に少ないツンドラ生態系においては、土壌微生物による硝酸イオンの生成は起きないだろうと考えられ、これまで硝酸イオンに関する研究はほとんど行われていなかった。
「ツンドラ生態系でも硝酸イオンは重要な窒素源ではないか」と考えた研究グループは、今回この仮説の検証を試み、温帯などの植物と同様に、土壌中の硝酸イオンがツンドラ植物にとって重要な窒素源であることを明らかにした。
研究では、植物が硝酸イオンを利用していると現れる硝酸還元酵素活性を測定したり、ツンドラ植物体内の硝酸イオン濃度を調べたりした。
その結果、ツンドラ植物体内には低い濃度であるが硝酸イオンは存在し、ツンドラでも硝酸イオンが植物に使われていること、ツンドラ植物は硝酸イオンを吸収・同化していること、などが明らかになった。
研究ではさらに窒素源中の硝酸イオンの貢献度合いを調べたところ、植物の窒素の4～52％という推定結果が得られた。これらの結果から、ツンドラ植物にとって硝酸イオンが重要な窒素源であることが示されたという。
極地域に広がるツンドラ生態系は巨大な炭素貯蔵庫であり、気候変動の予測にとって炭素循環の究明は重要な課題。今回の成果により解明促進が期待できるとしている。
