日本国立研究开发法人原子能研究开发机构(以下,原子能机构)原子力科学研究所原子力基础工学研究中心的小岚淳研究主席和安藤麻里子研究主干等人的研究团队,与京都大学、北海道大学、帕朗卡拉雅大学热带泥炭可持续管理国际合作中心(印度尼西亚)合作发现,印度尼西亚中加里曼丹省的热带泥炭地因农地转换及其后的火灾,导致泥炭中积蓄的8亿~37亿吨碳被释放。研究证实,热带泥炭地中封存的碳对人类活动的抵抗极为脆弱。该成果有望为推动气候变化对策做出贡献。相关研究成果已发表在期刊《Nature Communications》的5月27日刊上。
图1 定量阐明热带泥炭地扰动导致“远古碳”连锁释放(碳排放量[kg-C/m²]表示排水开始后18年间的总量)(供图:JAEA)
热带泥炭地仅占地球陆地面积的0.3%,但其碳储量高达1050亿吨,占全球碳储量的6%。泥炭是在地下水位较高,土壤长期被水覆盖、氧气匮乏,植物有机物难以分解的环境下,历经数千年不断堆积而成。碳以固态形式长期封存,逐步发育形成泥炭林。但自1990年代起,随着人口增长,东南亚开发加速,因农地转换等进行的大规模排水促进了微生物分解,同时也使泥炭火灾更易发生。
但人类活动对泥炭林扰动的影响程度此前并不明确。
为此,本次研究以加里曼丹州为代表性的热带泥炭地为对象,选取扰动程度不同的三种环境(①接近自然的泥炭林、②自1996年起实施排水的泥炭林、③自1996年排水后反复发生火灾的原泥炭林),利用放射性碳定年法调查了长期的碳积累历史。此三处样地均分布在半径15公里范围之内。研究团队于2014年按不同深度采集了泥炭层样本进行分析。
为评估排水的影响,比较①和②后发现,②因排水导致距今约千年以前的泥炭减少(每平方米5~11公斤),相当于约200~500年积累的碳已消失。此外,③因火灾导致距今约3000年以前的泥炭已被烧毁。通过与②比较后估算,每平方米有23~32公斤的碳以CO₂形式被释放。
研究推测,因这些人为活动等,原本作为碳汇发挥作用的泥炭林已转变为排放源。因火灾而暴露于大气中的深层泥炭,预计还将通过微生物分解持续释放碳。
将测算结果推演至印度尼西亚全部热带泥炭地,估算出同期因排水和火灾导致的额外碳排放达8亿~37亿吨。
小岚研究主席表示:“本研究的评价方法能够将难以观测的泥炭地碳排放量可视化,因此我们希望为泥炭地保护、恢复以及抑制碳排放的对策制定做出贡献。当地目前也在研讨回填排水沟的修复方案,我们也期待本方法可以用于该类修复工程的效果评估”。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Progressive release of long-stored carbon from tropical peatland disturbances
DOI:10.1038/s41467-026-72890-y

