ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 43 号

目次

総説―トピックス：「陸域生態系と大気化学」―

Article No.

生物起源揮発性有機化合物とその反応性の測定··························································· 松本 淳

043A01

森林大気のバイオエアロゾル ············································· 牧 輝弥，北 和之，保坂健太郎，···················································································································· 三星かおり，五十嵐康人

043A02安定同位体比を用いた陸域生態系における N2O 放出と吸収の解明 ························ 豊田 栄

043A03

会員からのお知らせ『基礎から学ぶ光学センサの校正』刊行について ··························································· 久世暁彦

043N01

学会からのお知らせ
第 25 回大気化学討論会のお知らせ ···································· 斎藤尚子，入江仁士，内田里沙，····································································································································· 中山智喜，豊田栄

043N022020 年度日本大気化学会奨励賞の候補者募集 ···················· 日本大気化学会 運営委員会

043N03

ＪｐＧＵ−ＡＧＵ2020「大気化学」セッション開催報告·················· 日本大気化学会 運営委員会

043N04

日本大気化学会会員集会プログラム ·········································· 日本大気化学会 運営委員会

043N05

第 16・17 回日本大気化学会運営委員会議事録 ····················· 日本大気化学会 運営委員会

043N06

記事のご投稿について
論文や記事のご投稿をご検討されている方は，事前に本誌編集委員または日本大気化学会運営委員までご相談下さい。
大気化学研究編集委員：森本真司（共同編集長），山地一代（共同編集長），竹谷文一，宮﨑雄三
日本大気化学会運営委員（第 11 期，2019 年 7 月 1 日から）：
谷本浩志（国立環境研究所），金谷有剛（海洋研究開発機構），内田里沙（日本自動車研究所），江口菜穂（九州大学），齋藤尚子（千葉大学），関山剛（気象研究所），竹川暢之（首都大学東京），豊田栄（東京工業大学），永島達也（国立環境研），中山智喜（長崎大学），廣川淳（北海道大学），森本真司（東北大学），
山地一代（神戸大学）

域生態

大気化学

Research Focus

A ic e N . 043A01

生物起源揮発性有機化合物
Mea

反応性

測定

emen of biogenic ola ile o ganic compo nd and hei

eac i i ie
松本 淳
揮発性有機化合物 (

対流圏
VOC

aie

ga ic cd : VOC )

生成 消失

二次有機

大気寿命

大気化学

植物

放出特性
BVOC

明

挙動

握 新

地球全体

aie

X (OH

NO3

包括把握

点

特

BVOC 把

用

測定事例

介

VOC+X

反応

度定数 [X]

X

HO2

影

1

二次生成 介

基

O3 二次

O3
( e i-

大気

左右[Atkinson,

生成2000; Donahue et al., 2009; Hallquist et al., 2009;
NO3

一方

O3

日中 夜

Arey, 2003]

VOC

反応 (

大気寿命

日中

OH

日有意 濃度

存在

X

反応

二次生成物

NO

化

NO2

由

半揮発性有機化合物
ga ic cd : SVOC )

SOA

二次生成
必

NO (NO, NO2)

収支

O3 生成

VOC

O3 収支

寄与

O3 生成効率 [Carter, 1994, 2009]

夜[Atkinson and

存在

大気寿命

1

aie

RONO2

化反応 R1VOC 消失 度
VOC = (k [X])

k

O3

O3

生成

: SOA )

日中

VOC

的

例

化

ga ic ae

OH

決
VOC

da

Heald and Kroll, 2020]

代

数密

大気寿命

化
有機官

対

)

(R1)

RO2; R
( ec

有機

応

各 X

度
VOC

L

概

反応性測定

反応

挙動

占

反応性

化反応

VOC

多
放出

O 3)

VOC + X

VOC 放出大気大気d : VOC )生域生態

揮発性有機化合物

ga ic c

放出

本

k
(

大気

不可欠

発

対流圏大気

反応
生成

域生態

源揮発性有機化合物 (bi ge ic VOC : BVOC )

物

大気

VOC

数

X

O3 消失 注目[Monks et al., 2015; Mogensen et al., 2015;

反Sommariva et al., 2020]

決

化

大気
[Faloona et al.,(1)
1

43 号 (2020)

大気化学

表 1.

代表的

VOC

(O3, OH, NO3)

大気反応速度定数, 大気寿命, 反応性

大気寿命 c

反応速度定数 b (cm3s-1)
VOCs

反応性 d (s-1/ppbv)

k(O3)

k(OH)

k(NO3)(by O3)(by OH)(by NO3)

RO3

ROH

RNO3

1.3 (-17)

1.0 (-10)

7.0 (-13)

0.91 d0.23 d1.3 d3.2(-7)2.5(0)

1.8(-2)8.4 (-17)

5.2 (-11)

6.2 (-12)

0.14 d

0.44 d0.15 d2.1(-6)

1.3(0)

1.5(-1)2.1 (-16)

1.6 (-10)

1.2 (-11)

0.06 d

0.14 d0.08 d5.3(-6)

4.1(0)

3.1(-1)1.2 (-14)

2.0 (-10)

1.9 (-11)

86 s

0.12 d0.05 d2.9(-4)4.9(0)

4.8(-1)

BVOCs:a-b-

AVOCs:
1.6 (-18)

8.5 (-12)

2.1 (-16)

7.3 d

2.7 d

4.5 d

4.0(-8)2.1(-1) 5.1(-6)

1-

1.1 (-17)

3.7 (-11)

1.8 (-14)

1.0 d0.63 d51 d2.8(-7)9.3(-1) 4.5(-4)

n-< 1 (-23)

5.2 (-12)

1.1 (-16)> 3000 y

4.5 d

23 y

< 2.5(-13)

1.3(-1) 2.8(-6)< 1 (-23)

7.0 (-12)

1.4 (-16)> 3000 y

3.3 d

18 y

< 2.5(-13)

1.7(-1) 3.5(-6)

a A (B)A x 10B

表b 反応速度定数

298 K

c 太字

大気寿命 対成分

OH[Atkinson and Arey, 2003]
1.0 (6) cm-3, NO3

日中 12 時間

単位 s, d, y
d VOC

支配的

sec, day, year

1 ppbv (= 2.5 (10) cm-3)

反応 表

夜間 12 時間

1 pptv (= 2.5 (7) cm-3) 存在

例 報告
VOC

AVOC )

源 (a h森林

放出

生物

ge ic VOC :

植生

地球全体

域生態

挙動

出

90 % (1000 TgC/ )

多

占

BVOC

森林

域生態

BVOC

測定 放出
域生態

概

[Guenther et al., 2012; Glasius and Goldstein,

定 基

把握
大気

不可欠
放出

植生放出 BVOC

挙動把握
反応性

15 %

対流圏

大気化学

特

BVOC

占

2016; Mochizuki and Tani, 2017] BVOC

把握

明 急務
本

VOC 放

放出

反応
VOC

図 1)

BVOC
半分

成

源揮発性有機化合物(bi ge ic VOC : BVOC

0 cm-3

反応性

Stone et al., 2012]
人為

他 時間

表

2001; Kanaya et al., 2007; Sommariva et al., 2007;
VOC

終日 40 ppbv (= 1.0 (12) cm-3),

O3

基

事

事例
反応性測

BVOC 把握介年
類 C10H16

寄与
C 5H 8[Papiez et al., 2009; Calfapietra et al., 2013] SOA
寄与 [Henze and Seinfeld, 2006; Cleays et al.,a-a-2004; Hallquist et al., 2009; Perraud et al., 2010;
Surratt et al., 2010; Xu et al., 2015] 放出類
C10H18O

測OH

推定 [Guenther et al., 1993, 1995, 1996, 2006; Tani

C15H24
H2C
H

H

b-

et al., 2002; Okumura et al., 2008; Tani and
図1

Kawawata, 2008; Langford, et al., 2009]2

生物起源揮発性有機化合物 BVOC

例

43 号 (2020)

大気化学

2

反応性

基礎 研究事例

BVOC

植物由来

C5H8

C15H24 OH 基

合

VOC

(図 1)

従来法

)

植物
放出特性

温度 光

温度 光

放出

度

包括定

放出 度

h d ca b : THC)

放出
最大値
放出

35

40

温

減少

放出

度

樹 含
温度

b (T

書

多様 樹

VOCi
1
1

[Guenther et al., 1993]
度 b

放出

T

温度係数 E度)

囲al., 2011]

実地
検

着目

測事例

大気

(枝

測 基

X

反応

b

VOC 成分対

反応性 例
OH 反応性 ROH[Kovacs and Brune,

活用性

ROH 測定値

基

反応

個別測定

求

個別未測定 VOC

和 比

与

放出

OH

各成分 濃度 反応 同時

森林
BVOC

市
検

ROH

外
例

反応
寄
測

報告

[Di Carlo et al., 2004; Sinha et al., 2008; Kato et al.,[eg.

2011; Nakashima et al., 2014; Williams et al., 2016;2018; Mochizuki et al., 2015, 2020]

定法

OH 反応

対

植物放出 BVOC
年多 報告

BVOC 濃度

温時 最大

測

(4)

度定数

反応性

Praplan et al., 2017]

日中

測定法

成 分 k(VOCi+X)

各 X

Rinne et al., 2002; Holzinger et al., 2006; Hellén et al.,森林大気慮

(以下 反応性 )個

VOC

測 方法 [eg. Niinemets et

放出

的 把握

Fuchs et al., 2017] OH 反応性

温

基準温度 T対VOCia

2001; Sadanaga et al., 2004; Sinha et al.,2008, 2010;

反映
把握

異

k(VOCi+X) [VOCi]

測定 提案

放出 度
植物放出 BVOC

成分

X (OH, NO3, O3)

一方

(3)

(

反応特性 同時

R =

依存

VOC

VOC

反応性全

因

T)

因

全炭化水

測定

慮

成分

放出 度 温度依存 E(T)E(T) = E e

的VOC 混合 料 反応性 R

度
樹

一

温度 光
活性

広

法

定

植物内

界

価 指摘

依存

係数 CT

依存
基準

小

2012; Glasius and Goldstein, 2016]

(2)

係数

(未測定)

反応特性

光

全成分

[Goldstein and Galbally, 2007; Guenther et al.,

E = CL CT

温度 依存

個別成分分析

数

依存性

CL

化合物 含

主 広 樹

Guenther et al. (1991, 1993)
E

大

BVOC 個別成分分析

異[Mochizuki and Tani, 2017]
放出

BVOC

呼

放出特性 (主成分 条件依存性 放

出

反映

2020]

炭化水

BVOC

放出

[Hellén et al., 2018; Mochizuki et al.,C10H16

構成単位

構成単位

BVOC

弱 夜

夏
日変化

(1)

案

BVOC 放出 (2) 日中

BVOC 消失 (3)

NO3

(

3

別 点 包括測反応性 RNO3[Liebmann et al., 2017]

et al. (2018)

直混合

年 ROH

森林 測 実施
生成)

伴

測定 提

後 Liebmann
VOC+NO3 反応
NO

消失 指

RNO3

標

有用

大気化学

43 号 (2020)

一方

括測定

反応性 RO3

発[Mogensen et al., 2015] BVOC 把握
RO3 測定 期待
学

数

度

測定実

反応性測定

把握

C=C 二
度

RO3

(1) O3安定 添加(2) BVOC +O3 反応 伴

O3 減少

度測

定

定

基

[O3(tR)] / [O3(0)]

BVOC

応

BVOC

択的

伴

応時

BVOC 包

度

反応

CLD

反応剤

反応前

不

反応後

反応容器 VOC + O3

実性

反
反応
(図
応

不成

RO3

伴

実用

(a) 清浄空気

植物

RO3 計

VOC

Loss

植物試料
図2

反応性測定装置 (試作機)

概略図

光照射
z = [O3(tR)] / [O3(0)]Ozone reactivity RO3 / s-1

0.06

密閉容器
0.2

0.03

0.7

0.6

0.5

等

一種

(b)

0.3
0.4

0.8
0.9

0
0

図 3

反応前後

性

依存性
数値

小

反応進行度

20
Reaction time tR / sec40

O3 濃度比

反応

反応時間
見積

反応 伴

図4

図中

( )

O3 減少

( )

大

4

植物放出試料

反応性測定
法 組合

放出試料

料

)

度 大

擬一次反応条件

高速応答
化学発光法
計

(

反応時

O3 減少 測大

, 植物放出, 外気)OH 除去剤濃度比 (反指標) tR滞在時(5)VOC 濃度3)
試料 (標準[Matsumoto,

反応前後

減少

反応容器内

包括把握

活用 期待
清浄空気

次式

RO3 = tR 1 ln [O3(tR)] / [O3(0)]

反応性
RO3

料

2014]

寄与

反応

構
( 図 2)

合 有

大気寿命 対
O3

度定

作

試
消失

[Matsumoto, 2011])

RO3
BVOC 混合

実大気 測 報

文 例 無

BVOC

反応

及 [Yang et al., 2016;

Heald and Kroll, 2020]
告

(RO3

反応性測定

測定

測定事例

概略

BVOC 混合

放出
包括測定
清浄

室内実

初

気 流

BVOC 放出気 希

2018] 温度係数 b
測定RO3

反応容器 温度

測定 成功[Matsumoto, 2016a, 2016b]

度

温度依存性

BVOC

RO3

測 断

接

域生態
大気

影

数

時

帯
強

温

個

放出

成分 挙動

大気

測

必

明

36.6
33.4
34.3
33.4

-3

-4

Fitting (y = A exp B x):
A = 8.6 (-5) s-1
B = 0.16 K-1
R² = 0.69

-5
10

RO3

小

20

気温 / oC

測
図 5

温度依存性

相

事例 指

30

森林観測試験

度依存性 写真40

反応性測定値

近傍樹木

温

例

回帰分析
RO3(T) = RO3(T ) e

b (T

T)

(6)

T = 293 K (20 C), RO3(T ) = 8.6 10 51,森林

b = 0.16 K 1, R2 = 0.69
得

果

放出

K-1

平均

0.16

RO3 測定値

反映

推

先

夏季 植物

放出 温度係数

0.1 K 1

有意

RO3
最

5

実

温

NO 影

小

初

捕捉

RO3 測定値

RO3

温度依存性

報

大気

放出 把握

林大気

森林

温度係数

域生態

発 実用化

温度依存性

測地点

BVOC 放出

代

BVOC

式 (3)

測

反映

-2

果

夏季日中 中心

(図 5)
数

大

RO3 測定値

事例

因

樹

植物
深

log10 (RO3 / s-1)

影

BVOC 放出有意 測定値 得

個

32.4

測

NO

条件下

写真) 実
測

木林

多様 樹
困

不均一 温度

BVOC 放出

二次林

RO3

樹木
環境

[Matsumoto

的 実施

NO

測

139.3992 度)

and Kato, 2018] 実 棟

O3 反応

植物放出
妥当

木 枝

(埼玉県所沢田大学所沢

35.7864 度 東

実大気

(図 5

把握

異

BVOC 放出 検

大気

分布

加

値

実大気

周

機構

反応

市 北

域生態

有無

BVOC

早

反応性 RO3[Matsumoto, 2014]

変化 捉

今回得

枝

温度依存性 反映

変化

光照射

, 成分,

樹

慮

BVOC
用

例

森林大気

点

刺激
伴

[eg. Mochizuki et al., 2015, 2020;

Rinne et al., 2002; Holzinger et al., 2006; Hellén et al.,

(図 4)

測定
RO3

告

RO3

気

物理的

捕捉
BVOC 放出

RO3

内
時

RO3

43 号 (2020)

成功

内

次

料

大気化学

映

推測

RO3 測定

森林

森

条件下
明

BVOC 放出 温度特性 反
実大気
BVOC

測
把握 有効

43 号 (2020)

大気化学

RO3

今後
実大気

改

汎用化

測事例

本

D

反応性測定 海外

RO3 測定

構

温室

A

発

ec

測定

実施

協力 切
改善

琢

測事例
一

da

a

手

decid

域

24315-24333.

担

ea

h

測地点周

植生 樹

学 平塚基志准教授

早 田大

a ic a ee e

a e: fke, Atmos. Environ., 43, 94-106.
b e aihigh e e

adica

f h d

ca

,

J.

a . (2017), Ci

SAPHIR,

謝辞, a d S. N. Pa di (2009),

a . (2001), Nigh i e

f e

F ch , H., e

目指

ga ic

ga ic aea, I., e
a

方法

大気化学

he ic

Fa

[Sommariva et al., 2020]

報告例 出

ah e, N. M., A. L. R bi

注目[eg. Yang et al., 2016] 本

生態

304, 722-725.

ai

he a

Atmos.

Geophys.

he ic

Meas.

://d i. g/10.5194/a

a dF

e a

Res.,

106,

eac i iai

cha be10,4023-4053.

10-4023-2017.

G a i , M. a d A. H. G d ei (2016), Rece

助

ab

f OH
i

Tech.,

fe Cha e ge i A

Di c

e ie

he ic O ga ic Che i,

Environ. Sci. Technol., 50, 2754-2764.

参考文献
A ki

G d ei , A. H. a d I. E. Ga ba, R. (2000), A

he ic che if VOC a d NO ,Atmos. Environ., 34, 2063-2101.
A ki, R. a d J. A e (2003), A
V aie

O ga ic

Che ic Deg ada i

d,

Chem.

Rev.,

f

ed

A

he e, Environ. Sci. Technol., 41, 1514-1521.

G e he , A. B., R. K. M

103,

a d

Ca fa ie a, C., e a . (2013), R e f Bi ge ic V a i e O ga ic

c

ce

ai

ba

ee

e

V a i e O ga ic C

f O

(1993), I

e Reac i i

d , Air & Waste, 44,

eac i ica e a d h d ca b

eg a

a

ica i

a i
bi

f

a , P. Ha e , R. M

e e a d M

h

gh Ph

f Sec da

ida i

f I

E ide ce f

O ga ic

Ra e

A ae , J.

f Naa V aie, J. Geophys. Res., 100,

Mea

d F

e e

,

J.

f Regi

e f

a Na

E c

Geophys.

Res.,

a

e a d
101,

1345-1359.

e e, Science,G e he , A., e a . (2006), E i a eIk, a d R. Fa

a d Se i i i

d E i iV a i e O ga ic C

303, 1173-1176.
, P., e a . (2004), Mi i g OH eac i ie ,e e e E i i

G e he , A., e a . (1996), E i a e

A bie
ai

de e

8873 8892.

, California Air Resources Board

C ae , M., e a . (2004), F

Di Ca

e

O ga ic C

Contract 07-339.

Aeaeag ihG e he , A., e a . (1995), A G ba M dei ce e a
eac i i iee eGeophys. Res., 98, 12609-12617.

881-899. DOI: 10.1080/1073161X.1994.10467290
Ca e , W. P. L. (2009), U da edEa h'a e a iabi i : b e a i

Va iabi i : M de E a a iehe, a d R. Fa (1991), I

a de i iG e he , A., P. Zi

i ci ie : A e ie , Environ. Pollut., 183,

Ca e , W. P. L. (1994), De eiJ. Geophys. Res., 96, 10799-10808.

71-80.

Sca e fi ee e e e i ii h E cad (BVOC) e i ed b

C

a d

U e

4605-4638.

CO ga ic(2007), K

i af e :e eE i i
f Ga e a d Ae

eac i e bi ge ic VOC , Science,

6, 3181-3210.

6

f G ba Te e ia

U i g MEGAN (M def

NafE i ie), Atmos. Chem. Phys.,43 号 (2020)

大気化学

G e he , A. B., e a . (2012), The M de
Ga e

a d

Ae

f

Na

f E i i

f

Ve i

2.1

e

(MEGAN2.1): A E e ded a d U da ed F a e
M de i g Bi ge ic E i i

eac i i : de ig , cha ac e i a i
a

kf

h

, Geosci. Model Dev., 5,

f ec daga ic aeai,e ie a d:ce

a d e e gi g

i

ac

i

e , Atmos. Chem. Phys., 9, 5155-5236.

Hea d, C. L. a d J. H. K
: T

ga ic ca b
He

ad a c

he ic

ga ic

high ighcdie e e f

he a

f

i

a ce

he

he ic che i

h

aie

I

e e O ida if a b ea

a
de

f

Ma

i e

a ai

a

i

Ca if

fac

f

eai

ih

a

f

ii e

aie

ide ified VOC

e i a e he

e

f

ae

ih i a,ed a ae fbi ge icaeeac i if ga - ha e

aie
a d i

eac i

, the

a a

OH eac i i , Atmos.

a ia ce fdf

af

he e e i e

eac i

,

2018

, J. M., e a . (2017), Mea

e e

joint

ica i

b e aifiki e ic
14thae

he a bieaif e e e-e

iCACGP

Quadrennial

M chi ki, T., e a . (2015), E i i

Ra e

ec

c

da

d

a d

ga ic aef bi ge ic

be

e

f

aie

ai

i a La i kae

ffe i f e ,Atmos. Chem. Phys., 15, 12029-12041.

ea
a

a ia

a d

ga ic
e (2001), T a OH Le(2018), A

Symposium / 15th IGAC Science Conference, 2.025.

e eba

M chi ki, T. a d A. Ta i (2017), Bi ge ic

f

c

ca

f a bie

d f

e ab

e f e

ec

aie

e

ga ic

, Archives ofAtmospheric Chemistry Research, 37, 037A02.

(Ma che e , UK), Atmos. Chem. Phys., 9, 1971-1987.
Lieb ae de e de cee

ki e ic

eac i i, E. Ne i , a d C. N. He i (2009),

a d edd c

ga ic cff

a

, J. a d S. Ka

igh i ee e , J. Atmos. Chem., 39, 105-122.

Mi i g a i

d

ica i

Ma

e e e , J. Geophys. Res., 112,

La gf d, B., B. Da ie

Project 2016 Science Conference, 4.05.

Se e be 2003:

f HO2 a dac , T. A. a d W. H. B
Meai://d i. g/10.1246/c .160500.

aEnviron., 45, 5531-5539.
Kea

he ga - ha e eac i

ga ic cf OH a d HO2 adica

Ka , S., T. Sa , a d Y. Kajii (2011), A e h d
ib if, J. (2016b), I

D11308.

caMaia, Atmos. Chem.

b e ed a Ri hi i I a d, Ja a , ic,International Global Atmospheric Chemistry (IGAC)

Ka a a, Y., e a . (2007), Che i

i k

ica i

Chem. Lett., 45, 1102-1104.

Phys., 6, 1267-1274.

i i g da i eege a i, J. (2016a), Tec, Geophys. Res.

e e ee i i

he ic Iihi g Bi ge ic V a i e O ga ic

d (BVOC ) fha iabi iAe

10.4209/aa .2012.10.0275.

i ge , R., A. Lee, M. Mcka , a d A. H. G d ei (2006),
Sea

a d I

fO

eac i i , Aerosol Air Qual. Res., 14, 197-206. d i:

Lett., 33, L09812.
H

f he Reac i, J. (2014), Meaf

He e, D. K. a d J. H. Sei fe d (2006), G ba Sec daf

f NO3 adica://d i. g/10.1246/c .2011.582.

C

f e , Atmos. Chem. Phys., 18, 13839-13863.

O ga ic Ae

e e

Chem. Lett., 40, 582-583.

f eac i ee eea://d i. g/10.5194/ac 18-3799-2018.

, J. (2011), Ki e ic

Ma

ea

f

a b ea f e , Atmos. Chem. Phys., 18,3799-3815. h, Sci. Adv., 6, eaa 8967.
g- e

e

fa

e e de c i i, H., e a . (2018), Li

2,5-Di e h f a(2020), The f e

e-10-1241-2017.

, J., e a . (2018), Di ec

Madee , Atmos. Meas. Tech., 10, 1241-1258.

eac i ii , M., e a (2009), The f

che i

i

://d i. g/10.5194/a

Lieb a1471-1492.
Hae

a d fi

M chi ki, T., e a . (2020), Ca

NO3

i

7

e e a d i

e e

ida i

f

e
d c

f

e e e,
i a i e- ak

43 号 (2020)

大気化学

f e , J. Agric. Meteorol., 76, 36-43.
M ge e , D., e a . (2015), Si
O3 a d NO3 eac i i ieM

2421-2426.

aifa

i hi a d ab

he ic OH,

Sada aga, Y., e a . (2004), De ee he b ea f e ,S

f OH Reac i i

Atmos. Chem. Phys., 15, 3909-3932.

La e -i d ced P

d i:10.5194/ac -15-3909-2015.

Instrum., 75, 2648-2655.

k , P. S., e a . (2015), T
ec

f

he

ai

h

he ic

ba

e a d ihe g baca e f

Si ha, V., J. Wi ia

ai

The C

- i ed c i a e f ce , Atmos. Chem. Phys.,ea

15, 8889-8973.

i a bieai i a

he

ea

R ck

i e f e d i g BEACHON-SRM08e ed i:10.1016/j.a

ai

de

a

e ca

aig ,

e .2013.11.042, 2014.
fi

e id e i i

e

die :

ea

e e

, da ace i g,ai

a da da di ed

ea

e e

a, M., e a . (2008), I

S

J. B

e eE i i

Cha ac e i ic

S

B ad-Lea ed F e , J.

Pa ie , M. R., e a . (2009), The i
f

a

ai

ac
ai

f eac i e e e ei La Vega , Ne ada,S

f O ga ic Ni a e i

he NO3 Radica I i ia ed O ida i

e

e

f
I

-Pi e e bi ai

e i , J. Wi ia(2017), OH eac i i

f he

Ma

, a d H. He

ba ai i He i ki, Fi a d,

ea

ab

ed

de e de ce

I
e

e e

f

i

i

ea

e e

f

-13-1655-2020.

e, D., L. K. Wha e , a d D. E. Hea d (2012), T
OH a d HO2 adica : fie d

ea

e e

c

Rev.,

41,

ai

,

Chem.

Soc.

a , J. D., e a . (2010), Reac i e I eda

O ga ic Ae

F

he ic
a d

de

6348-6404,

edia e Re ea ed i
ai

f

I

e e,

e, M. A ki, a d C. N. He i
e Mea

ed ab

(2002),

Me e eFF e

a O hiba P a ea , Ja a , Atmos. Environ., 36,

Ta i, A. a d Y. Ka a a a (2008), IMaj

e a Ja a e e Red Pi e

Na i e Q e ce eE i ifhe. i Ja a , Atmos. Environ., 42,4540-4550.

e, H. J. I., A. B. G e he , J. P. G ee be g, a d P. C.
(2002),,

3391-3402.

e .2017.09.013.

Ha e ,

Reac i e E i i

aig , Atmos. Chem. Phys., 7,e://d i. g/10.5194/a

Ta i, A., S. N

i e , Atmos. Environ., 169, 150-161. d i:

10.1016/j.ai hi aProc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., 107, 6640-6645.

, Environ. Sci. Technol., 44, 5887-5893.

P a a , A. P., E. Pfa

d i g

Che icaU ke ee eac i i , Atmos. Meas. Tech., 13, 1655-1670.

Sec

Pe a d, V., e a . (2010), Ide ifica iMea

d i:10.1039/c2c 35140d.

Atmos. Environ., 43, 4109-4123.

Pe(2020), A iaAgric. Meteorol., 64, 49-60.

S ec

ai , Atmos. Chem.

a i a, R., L. J. K a e , L. R. C i e , M. S. A a , a d W.

he a a i a Decid

he ic

i a biea i a, R., e a . (2007), Nigh - i e adica che i, Biogeosciences, 8, 2209-2246.

A

a OH Reac i ie587-598.

e c

e i i

Me h d - a

d i g he NAMBLEX ca

f

fQ ec

e , a d J. Le ie e d (2008),

a a i e Reac i iee, Rev. Sci.

Environ. Sci. Technol., 44, 17, 6614-6620.

d i:10.5194/bg-8-2209-2011.
Ok, J. N. Ce ehe e b U i g aa d P be Tech i

B ea F e : E ide ce f

S

Nii e e , ., e a . (2011), E i a i

c

he A

Si ha, V., e a . (2010), OH Reac i i

Atmos. Environ., 85, 1-8.

ca aciif a MeaPhys., 8, 2213-2227.

Naka hi a, Y., e a . (2014), T a OH eac i i

Ri

e

e

a d

e e e
a d

f

Wi ia

, J., e a . (2016), Oec ce ihe A ahei

S b e i

f bi

A a

ia

ai f eigh a d eeae, Atmos. Environ., 36,

e i i

8

i e OH eac i i
ai f e

he ic

ida

a d
c

a d

e

egaci

Beiji g:

b a h

ge ic

, Atmos. Environ., 125, 112-118.

43 号 (2020)

大気化学

d i:10.1016/j.ae .2015.11.007, 2016.

X , L., e a . (2015), Effec
ae

f
hea e

ai

f

f a h
i

ge ic e i ie ea de e e ihe

U i ed S a e , Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A.,

112, 37-42.
Ya g, Y., e a . (2016), Tad aa iai ede a di g f

a OH eac i i : A e ie , Atmos. Environ., 134,
147-161.

日: 2020 年 5 月 14 日

原

受

掲

受理日: 2020 年 5 月 26 日

著者所属
1. 早 田大学 人

学学* 責任著者JMa<j a@ a eda.j >9ƃƻȅ ȍɩɱɧɚɢʌȅ ȓǬqŁ¾ŲȳďIȔȍResearch Focus

Article No. 043A02/+2¦¢¤£¡¨¥§hBioaerosols transported from forest areashhĸǋ© ȇȅȆʉJcȈ

ʉ%o*ǜ ȉʉãȚșɉ ȊʉL¥ ȋȅhđǳȷ¬ÀȶȸȓđæùʇđùĝºɎÍȰŮʈȔțµǸȲȕɊțʉđæùȳȵɊďŮȸĺȢɋȱșɈȧʉȪȷŮ¤ȸď(|HɎ

ĥȦɊȶȕȬɉŕdȳȵȯȱȜȬȑȪȷĲʉǍ¡ʉ=ñʄưĥÅƧȷ]ȶȖý<WƒȳȵȯȬďĠǖ³ŁĹʇɭɒɖɕɐʂɤʀʈȷđùĝºȽƧŊǪ´țǯɁȯȱȖɊȑćŬȷœšɛʀʅɴȸʉƥ1ý<ƪƉɎȯȱûò6~ɎĠǖȦɊɭɒɖɕɐʂɤʀȷ=ǤɎĥȤʉɭɒɖɕɐʂɤʀțûòȚɈŢȽȳ×<Ȣɋʉđǳȷ¬ÀȶǪɍ
ȯȱȖɊWƒºɎţȜĈɄȬȑɁȬʉɲɾʃɢȷœšƍɈȶɇȯȱʉ«ȖđùĝºɎÍȰ³ŁĹøțʉüĹƨǵȚɈ=ǰrȁȢɋʉȪȷ¯ʉüĹƨǵȶŁ»ȦɊ³ŁĹȷƬÚŞȲđùĝºțƺɄɈɋȬȑȤȚȤʉ=ǰøȷȝȸüĹƨǵȷɂȚɈ±ɈɋȱșɉʉďȲąƒȤȱȖɊȚȸÜȲȜȧʉûòȚɈ×<ȢɋɊ³ŁĹȷƋǯāǓʇȴɏȵŞȲȕɊȚʍʈȸâȵɁɁȲȕɉʉŞȡȳȷ×<ǤɅȚȲȵȖȑȪȠȲʉàîh6ȲȸʉɭɒɖɕɐʂɤʀɎăŊȳȤȬûòưĥɟɒɩɎƵȞʉûònɎĠǖȦɊ³ŁĹȷƋǯāǓɎǛʁɶʀȲƽȾɊưĥƽöțßƦȢɋȱȖɊȑȪȷżóʉûò6ȶȸŏƠʇɘɬɞɆɗɰʈț/QȤȱĠǖȤȱșɉʉĺȶʉɘɬɞƑȸʉ}ȚɈřȶȚȞȱûò6ȲxȘʉûòŢʇȄ¤ 500mʈȚɈɅý<ȢɋȬȑȢɈȶʉŢȷďŮȚɈ=ǰȢɋȬŏƠøțʉĎǉŊ«ȖđùĝºɎŖȤȬȬɄʉđùĝº³ŁĹȷďĠǖțƶȢɋȰȰȕɊȑȠȗȤȬđùĝº³ŁĹȷûòȚɈȷ×<ǗŝȷƱâȸʉď(|HĥɆŀw%3ȶ®ťȰȭȞȲȵȝʉďʄďǂʄď(œšȶșȞɊŁĹŊȵœš+ǵɎ>ɉǨȝȠȳȶȵɌȗȑhȅ«ªhďĹńðȷŮʇɭɒɖɕɐʂɤʀʈȔțưĥʄƱñȲȜȶșȖȱʉȄ¤ȷĐƤďțȀcĐƤď

ɊɇȗȶȵɉʉȪȷđùĝºȶɅĚŌțǯɁɊɇȗȶȵkȶǙȦɊȭȞȲȸʉǳȸ¬ÀȢɋȵȖȑĐƤďț

ȯȬ[Pöschl et al., 2010; ǀî, 2012; Šantl-Temkiv etǯɁɉĐĨȳȵɊȬɄȷŮʇùʈțʉǳ¬Àȶȸµal., 2019]ȑǮȶʉȄȄ¤ȷđǳȚɈȸʉŁĹńðƭȳȵɊȑĺȶʉđŮȚɈȵɊđǳȸʉȓđæùʇđùȷêąĹŮțȄȖEZȲý<Ȣɋ[Christner et al.,ĝºɎÍȰŮʈȔț¨Ȝǥȳȵȯȱ¬ÀȢɋɊțʉ

2008; Pratt et al., 2009]ʉüĹƨǵɆjzȚɈ=ǰrďȲąƒȦɊđæùȸʉĺȢɋȱșɈȧʉȪȁȢɋȬ³ŁĹțʉ«ȖđùĝºɎÍȮ[Maki et al.,ȷňŁħɅȚȲȵȖȑȪȷȬɄʉđæùȷŮ

1974; Moriss et al., 2008; Joly et al., 2013]ʉȪȷđǳ¤ȸʉď(|HɎ¬ÀƒFțÖďŀwȲƶȢɋȱȖɊĥȦɊȲȷŕdȳȵȯȶʉġuɆǦĹȵȴ

[Möhler et al., 2008]ȑɁȬʉȄ¤ÚM m ȶɅÚŉŞĳąĹʈȷđùĝºțýƶȢɋȱȜȬțʉǍ¡ʉ=ȷ³ŁĹŞțĠǖȤȱșɉʉȪȷǝȲŁțñIÅƧȷǶÝȶȯȱʉȓďŕƺȢɋȬȬɄ[Maki et al., 2013]ʉɭɒɖɕɐʂɤʀ

ȱȖɊȑȪȠȲʉĳŁĹŮʇɎĠǖȦɊŁ

1ďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈȶ^ɁɋɊ³ŁĹțʉďȲđæùȳȤȱ.Ȗȱ

ɭɒɖɕɐʂɤʀȷ

ȲɅʉɗɰɆɘɬɞțȦŏȖɊWƒºțȄȖ[Maki et al., 2018]ȑȤȚȤʉíȭȶƠȸʉƑɎǽǐÌÙȢȨȱŁČqɎ¢ȟɊȬɄďǂȲȸʉĳąĹʇĳŁĹʈŮɎǂȳȤȬœš

[ĢĬ, 2017]ʇf 1ʈʉŏƠȷƑȸʉɭɒɖɕɐʂɤs`țȝɎQɄʉďĠǖ³ŁĹȷđùĝºȶʀȳȤȱý<ȢɋɆȦȖȑɁȬʉnȶĔŐȤȬŏƠ

ǪȦɊőƯȸȵȖȑȠɋȸʉ³ŁĹɎĳƠŊȶÏ

ȷƑȸʉŀwȶǚ·Ȧɋȹ=ƩɎƈɉǎȤʉűĻǯȦɊµƭțȕɉʉȪȷŁĿĝºȸ|IȤɆȦȝʉďȷŸƑțǔȵȯȬƠűʇʈɎ¬ÀȦɊȑŌȶǂȲȷǑƯȘɊ,ĻȷɎ¬ÀȦɊŞǼțʉƙŊȶɘȃÕȶGȘŁĹŊÅĘɅĒɄɈɋɊȚɈȲȕɊȑɬɞȶƲɍɋʉɗɰȳKAȢɋɊȑ³ȵƑȷäëîɩɱɧɚɢȲȸʉɭɒɖɕɐʂɤʀȷ×<ǤțɅʉŁĝXȷ¬¾ȲȕɊȬɄʉŏƠȸ³ŁĹȳȤȱ

ȖûònȶĴıɎŽɉʉ“ûòȚɈ×<ȢɋɊđùÄɍɋȱȖɊȑÞʉƠűɅʉÜĶIȢɋɊȳʉÚĝº³ŁĹ”ȶǪɍɊœšµm ȷŮȶȵɉʉǽǐȢɋɊȬɄʉɭɒɖɕɐʂɤʀ

ɎŹȦɊȳȳɅȶʉƣƍɈțûòưĥɟɒɩɎȯȱǨȦɊœšɴʂɡɔȳȤȱǺƇȶý<ȢɋɊȑɚɩɎĀƻȦɊȑOŸƑŁĹȲȕɊŸƠȸʉǦĹŮȵȴȷůŮȶŐȦɊȚīɉǌɃʉȕɊȖȸŸƑ\{ț;nª2¦¢¤£¡¨¥§hďǯȦɊȠȳȲʉȶȸʉŏƠșɇȻŸƠʉɓɑʀɢʉƛŭʉHĵșɇȻŷ~ƄʉǗǡȵĤ¤|IŨȷďŀwɢɩʁɢɎǈģȤʉȄȄ¤ȷďȲüĹȷŸƑÜĶȵȴț³ŮȳȵȯȱĠǖȤȱȖɊȑȕȯȱɅŁȜȵțɈȘɊȑÞʉŸƠț¬ÀȦɊƜƑȠȷɇȗȶŁĹȶńðȦɊďŮɎƃŜȤȱʉȓɭ

Ʌʉŀwɢɩʁɢȶ«ȖƎºɎŖȦȑ°ȯȱʉƜƑɎɒɖɕɐʂɤʀȔȳbȼʇf 1ʈ[Iwasaka et al., 2009;¬ÀȦɊ Bacillus ȷŸƠțď

Igarashi et al., 2019]ȑĺȶʉŏƠȳŸƠȸʉɯɩ*¥ɋʉŴǁƠʇBacillus subtilisʈɁȲɅțȄ¤ÚMɼʅɩɆŁ¾Ųȶ­ǷɎTɀȦȭȞȲȵȝʉ0ǏȷȳșɉʉʀȷďŮȚɈ=ǰrȁȢɋȱȖɊȶƖȯȬ[ĸɈ,đæùȳȤȱ.Ȝǳ¬ÀȶɅǪɍɊWƒºțȕɊȬ2016]ȑɁȬʉȄȄ¤ȷďɄʉh6~ȲƧŊǪ´țȄȖ[Šantl-Temkiv et al.,ǳĐȶ^ɁɋɊĐ=Ɇ÷ȁuɎȯȱʉĤȲȕ2019]ȑ

ȯȱɅxČȦɊȳƌȘɊœšƍɅșɉ[Vaïtilingom et
有機物の凝集体

細菌ȲǺƇȶý<ȢɎÚàǩĩȗŸƠƋȸʉ

有機物の凝集体

細菌

有機物
真菌胞子

細菌

真菌胞子

真菌胞子

5.0μm

真菌胞子

子嚢菌の胞子細菌

子嚢菌の胞子真菌胞子

青色粒子

 mh h FC74?/+¦¢¤£¡¨¥§ ' ©h xwzy ,Q{y}} h~h}kjhnlmu|AM qklh  ^ Eh2

SUc!]WDďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈ

al., 2013]ʉďVorholt, 2012]ȑüĹȶńðȦɊơƢɆïȮìȵȴȷȲɅ³ŁĹȸŁ¾ŲɎƐɏȲȖɊȷȚɅȤɋȵȖȑ

ǝ=ȸʉjzȶŁ»ȦɊ³ŁĹȶɇȯȱʉêąĹÜĶȕɊȖȸ÷ȁĹǄʇɿʃʄŤŶʈȶɁȲ=ƱȢɋɊoªV@>:/+hȬɄʉ³ŁĹȸĹǄ²ŀȶȸĆȚȨȵȖʇĢĬ,ɯɩ*¥Ɇǳ¬ÀȶǪɍɊɭɒɖɕɐʂɤʀȸʉƏ2017ʈȑÞʉ³ŁĹȸµȧȤɅ=ƱƍȳȤȱȭȞȲ

nșɇȻǞǝʉûòʉŒĪʉ~Ĝʉėġqʉȵȝʉ³ŁĹƕțȷ³ŁĹȶÏǿȢɋɊȠȳȲʉÿqȵȴʉȢɁȣɁȵŀwȲĥȢɋʉďĠǖ³êąĹħȳȤȱȷ®EɅÊȯȱȖɊȑ°ȯȱʉ1ɕɫŁĹȷŸƑ¤ȸʉtÂȶɇȯȱ|HȦɊɅȷȷʉ

ʀəʊɎȯȱİŶțgȢɋɊ

4

6

3

ǹqȲȕɉʉ

10 ȚɈ 10 particles/m ȷūeȶUɁɊȳs`ƴȷĹǄ²ŀțŋɏȵûòȸêąĹħȷɷɧɩɢɸ

ȢɋȱȖɊ[Bowers et al., 2010]ȑĺȶʉțǯȦɊɧɩȳȵɉʉȪȷêąĹɎƿȦɊȠȳȲƔíőȵǞǝȶșȖȱʉďĠǖ³ŁĹȸxGȦɊ-]³ŁĹțŁ»ȤȱȖɊȑ°ȯȱʉûòȚɈȸʉŏƠțȶȕɊȑ³ŁĹȷɭɒɖɹɢȪȷɅȷțȵȖŒĪňȦɊƑȷɂȵɈȧʉŏƠɆŸƠțŐȤȬêą

ɆÿqȲȸʉďĹÜĶɅȝ×<ȢɋɊʇf 2ʈȑûònȸʉɭɒɖ

Ǒ

ȷ³ŁĹ¤ɅÿŦȶģȦɊțʉŒĪȲŒvțňŁȦɊȳʉď

ȶȸǦĹŮ

8

ɕɐʂɤʀȷ

3ƭȵňŁħȷȰȳƯȵȨʉûòńȳȳɅȶ³ŁĹɅĭxȦɊʇ10 particles/m ȶðȷɭɒɖɕɐʂɤʀɎȤȬǳĺºɆǫĐǤȷ|TȼʈȑƙŊȶʉŁĹĝºțȄȖ}HȶĚŌțǯɁɊɇȗȶȵȯȬ[Pöschl et al., 2010;ȶȸʉüĹƨǵɆjzȚɈĠǖȦɊ³ŁĹțxȘʉ8

Huffman et al., 2013; Šantl-Temkiv et al., 2019]ȑ

ȶȸʉŁĹĝºțȦɊȳʉüĹțơƢȕɊȖȸôĊȤʉ

pªb%_28[!><hnƨǵɎŠǲțƮȗȳȠɌȲȸʉɭɒɖɕɐʂɤʀȷ
ǾÙțÇCȢɋɊȑĺȶʉĄìƟțŁȖƝɊûòď×ɆǫǱǤɎ|IȢȨď(­ǷɎșɇɀȸʉɭɒɖɕɐʂɤʀȷ!žħȳȵɉɆȦȝʉȪȷxȦđǳʇǴȲ¬ÀȢɋɊǳʈȸʉďĤ−5℃Ȳģȸʉ ŪɎǑȥȱȜȝ|IȦɊȳƌȘɈɋɊȑđæùȷaɉȶĐƤďțǯɁɉȸȥɄʉ¬ÀȢɋȱȖûòȶȸʉĄìɆƟȵȴȷȄŨüĹȭȞȲȵȝʉȝȑȠɋȶȤʉĳąŮȵȴȝȷďŮȷđùȪȷüĹȶǭȤȱŏƠɆŸƠțŁȕɊȖȸ5

ĝºȸ−15℃ȳªȝʉďȲ.ȝđæùɎ3ȱ

ŁǪ#ɎƀÍȤȱȖɊ[Andrews and Harris, 2000;ƂƊȦɊȶƖȯȱȖȵȖʇf 3ʈȑď(|HɎĥȦɊȲʉɇɉȄȖĤ¤ǹqʇ−5ȐȚɈ−15ȐʈȲđŮɎ
樹冠上空へ

೔‫ށ‬

氷雲
氷晶核
真菌胞子
（キノコタイプ)

気温変化・降雨への影響

雲形成

‫͕ٹ‬
分解物の断片真菌胞子と菌糸細胞(カビタイプ)

実大気での氷雲形成：-5℃以下
雲粒

無機物粒子
氷核活性 ＜-15℃
鉱物粒子
海塩
微生物分解と断片化

土壌, 都市,海洋 nh h /+>#DRd>$KeY\Gh

○
関係有り?

×
説明困難

バイオエアロゾル -2〜-10℃
微生物,動植物細胞断片

森林

 oh h ¦¢¤£¡¨¥§ 3*.b%\Gh3hďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈɊđæùɎɄʉȪȷŮ¤ɎĉŕȶÆÔȦɊǂŮțŁĹńðȲȕɊȠȳɎýƶȦɊȶƖȯȱµƭțȕɊȑ

ȖɊ[Iwata et al., 2019]ȑ

ďŮțɅȰđùĝºɎƷ"ȦɊȶȸʉœšȤȚȤȵțɈʉɭɒɖɕɐʂɤʀȳÒȢɋɊêąǂȷŮɎ¿ĮȢȨȬĐĨɎʉɞʅʀɪɴʁʅɩ

ĹŮțʉ ǳ¬ÀɎ$ǕȦɊȳȖȗĽǂɎƶȤȬ

ʇ9RWƒȵɐʀɺƫɳʂɧɚʈȲ9RȢȨʉȪȷĐȷɂȶŅɁɉʉǳ¬ÀȶǪɍɊŁĹǄɆ³ŁĹŞĨț:żȦɊĤ¤ɎƽȾɊȎĨ:żȃĘȏțȸʉďȷưĥȲȸĺȢɋȱȖȵȖȑɁȬʉ0ǇȳȤȱłȢɋʉ:żĤ¤țȄȖŮȿȴđùĝǏȷ=ǰøȷȝȸʉnƨǵȷüĹɆjzȚɈ±ºąƒțȄȖȳ@ÜȢɋɊ[Yankofsky et al., 1981]ȑ

ɈɋȱșɉʉǮȶďŵĐȷɂȷĐĨȭȳʉ−20Ȑŝ¤ȚɈ:ɉȸȥɄʉǦȲȕɊȑȪɋȹȚɉȚʉrȁWƒȵŀw³ŁĹȸʉ3ĹŮɎ¿ĮȢȨȬĐĨȲȸʉȌ15Ȑŝ¤ȳđùĝȷ 1ʆíĦȳƲɍɋȱșɉʉċɉ 99%ȷrȁºțȄɁɊȑȠɋȶȤʉüĹƨǵɆjzȚɈ=ǰȲȜȵȖ³ŁĹƋțʉǳ¬ÀȶǪɍȯȱȖɊWƒºr ȁ Ȥ Ȭ ³ Ł Ĺ ȷ Ÿ Ƒ Ɏ  ȗ ȳ ʉ PseudomonasɅȕɊȑɎĠǖȤȱȖɊȚȸâsyringaeʇŸƠʈɆ Fusarium acuminayumʇŏƠʈȵȴ

qª/+ 8[!><N`1ZhȷĺŞȲȸʉĎǉŊȄȖĤ¤ʇ−5ȐʈȲĐĨț:żȤȸȥɄɊ[Maki et al., 1974; Morris et al.,JNľ2008]ȑ°ȯȱʉ³ŁĹøȷđùĝºȸʉđǳț¬ǳțȝňŁȦɊàîȲɅʉǳ¬ÀȶʉûòńðȷÀȢɋȸȥɄɊ−10ȐɎƻâȦɊȷȶZƗȤʉď

門レベル

100

ȷđǳ¬ÀȶǪɍȯȱȖɊWƒºȸL=ȶȕɊȑȠ
核酸配列の相対的割合(%)ɋɁȲȷs`ȶɇɊȳʉ«ȖđùĝºɎÍȰ³ŁĹȷȝȸʉüĹŸƑɎđȲŔyȤʉüĹ6ȶ2ɉǌɂʉŇôĊɎ¨ȜǅȠȦ½õƠȲȕɊ[Morris etal., 2008]ȑ½õƠȸʉôĊȤȬüĹȚɈďƅ¤ȶƉȦɊȬɄđæț^ɁɋɊȽȳ×<ȢɋʉŢȲǳɎ¬ÀȤʉ7ȻǫǲǫǱȳȳɅȶĔŐȤȬ¯ʉÝȤȖüĹȽȳŁ»qɎÌȟȱȖɊɇȗ

Ascomycota
AscomycotaAscomycota（子のう菌）
Basidiomycota
Basidiomycota
Basidiomycota
（担子菌）

80

Chytridiomycota
OthersOthers

60

カビ類

40
変化
無し

増大

キノコ類

20

ȶ¸ȘɊȑ³ŁĹȶȳȯȱʉǳɅŁ¾ŲȷȰȵȷȚ
0100

ɅȤɋȵȖȑ
核酸配列の相対的割合(%)ȠȗȤȬ«FȵđùĝºɎɅȰ³ŁĹȷlț¯ÈȤȳȵȯȱʉų 10 ¡DȚɈʉɭɒɖɕɐʂɤʀɎ
ǂȳȤȬœšưĥțŋɏȶȵȯȱȜȬ[Möhler et al.,2008]ȑćŬȲȸʉɭɒɖɕɐʂɤʀȷƕƥ1ɎƕHĥȦɊưĥƪƉțȖȮáȝǨňȢɋʉûòďȷƥ1ĥ)ɎʉđùĝºŮȷÎHɆǳ¬ÀȷĻ¾ȳĎǉȦɊưĥț¤ȒßȢɋʉǳ¬ÀȳɭɒɖɕɐʂɤʀȳțǪǔȞɈɋɊɇȗȶȵȯȬ[Pöschl

80
60
40
増大

春 夏 秋 冬SpringSummer Autumn

森林内
（林床）

ȶ^ɁɋɊ«ȖđùĝºɎÍȰŮɎǻ³ǧȲ

変化
無し

20
0

et al., 2010; Huffman et al., 2013]ȑȢɈȶȸʉď綱レベル

WinterGR

春 夏 秋 冬SpringSummer Autumn

Winter

森林外（グランド）

Dothideomycetes
Dothideomycetes
Eurotiomycetes
Eurotiomycetes
Leotiomycetes
Leotiomycetes
Saccharomycetes
Saccharomycetes
Sordariomycetes
Sordariomycetes
Ascomycota others
Ascomycota
othersOrbiliomycetes
Orbiliomycetes
Pezizomycetes
Pezizomycetes
Lecanoromycetes
Lecanoromycetes
Agaricomycetes
Agaricomycetes
Cystobasidiomycetes
Cystobasidiomycetes
Malasseziomycetes
Malasseziomycetes
Microbotryomycetes
Microbotryomycetes
Pucciniomycetes
Pucciniomycetes
Tremellomycetes
Tremellomycetes
Dacrymycetes
Dacrymycetes
Exobasidiomycetes
Exobasidiomycetes
Basidiomycota
othersBasidiomycota others
Ustilaginomycetes
Ustilaginomycetes
Wallemiomycetes
Wallemiomycetes
Agaricostilbomycetes
Agaricostilbomycetes
Chytridiomycetes
Chytridiomycetes
othersothers ph h FC74/+8[DRdN`1Z
J {y}} h~h}kjhnlmu|hưȤȵțɈʉȬɏȺȝǄ=ƱǠŶɆùǢõƚĘȲʉ4ďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈɭɒɖɕɐʂɤʀțǪȤȱȖɊWƒºțȄȖɅȷŎğēȷûònȶȸʉÚLŞȷ³ŁĹțȷʉûòɎĠǖȦɊ³ŁĹȷđùĝºȷɂȵɈȧʉĠǖȤȱșɉʉ

ȪȷƋǯāǓʇȴɏȵ³ŁĹŞț^ɁɋȱȖɊȚʍʈɅŏƠȷÞț 10 'ȶ/QȦɊȠȳț@âȤȬɅâȲȕɊȑȪȠȲʉƣƍɈȸʉŘŎğēȷûò

3f 4ʈȑǮȶʉƥ1ǻ³ǧȲŮɎưȦɊȳʉȶʉɭɒɖɕɐʂɤʀɎăŊȳȤȬưĥɟɒɩɎťȮŸƠŮȸȵȝʉŏƠȷƑțǻƣȶŕƺȢɋȬȟʉè0ŦȷǛƱƼÅƧʇǆ?ɠʅɜʃɢʈ

3f 1ʈȑĺȶʉûò6ȷďɎȖȮáȝ2Ȥʉûò6~ɎĠǖȦɊ³ŁĹȷƋȞȱʉɘɬɞȷŞțȝȦ Agaricomycetes ƁȷǛǯāǓɎƽȾɊƱñɎȠ ȠɌɂȬ[Igarashi et al.,ǟ?ȷEZț 2 'ȶxȘȬȬɄʉɘɬɞȷ

2019]ȑǆ?ɠʅɜʃɢȸʉ°ðȷǛƱƼÃƇČțɭɒɖɕɐʂɤʀȷźÀȶTɀȦ­ǷȸȜĘȶĎȾɊȳM'ȚɈÚ'ȷǛ¼sɎƱƼȲȖȳƲȘɊȑ

ȜʉȠȷ 10 ¡ŝ¤Ȳ¹ǒȶåTȤȱȜȬ0ŦÅƧȲĵnɆǞǝȶĎȾɊȳʉŸƠɇɉçȶʉƞpŎũęȃüĹiȶɅûòưĥɟɒɩȕɊȑȪȷȬɄʉ=ǰrȁĘɎŻȧʉŀwƸÛȶ^/4 2

ɁɋɊ³ŁĹńðȷùǢʇŀw DNAʈǟ?ɎʉōÑ
55555
ƱƼȦɊȠȳȲʉɇɉȝȷƸÛɎȯȱʉɇɉƂƊŊ5
ȶ³ŁĹƋǯāǓɎƱñȲȜɊɇȗȶȵȯȱȖɊȑŘ#*.4 

)"

-%0

核酸配列の相対的割合(%)

100ɵɿɞɴɥʅȳŁĹƋǯāǓɎĎǉȤȬȑȪȷżóʉȄ¤ 500m ȷ

OthersŢȶɅŏƠȷƑțưȢɋʉŘŎȷûòư差異

ĥɟɒɩȳ\ȥȝ Agaricomycetes ƁțȝɎQɄȬ

増大
混合

3f 5ʈȑ°ȯȱʉɘɬɞȷƑȸʉûòŢȶɁȲƘ

カビ類(Alternaria属)

ȖțȯȱȖɊȳÒȲȜɊȑȤȚȤʉƸÛȚɈōÑ
É<ȤȬŀwɝɬɻɎƱñȤȬȭȞȲȸʉý<ȢɋȬ20ƠŞȷŁĊȸ@ÜȲȜȵȖȶʉŁĿąƒȸǍƆ

キノコ類(Bjerkandera属)

0100ŞȚɈÒĥȦɊȤȚȵȖȑĺȶʉđùĝºŞȳ\Ş

綱レベル
DothideomycetesȲȕȯȱɅĝºțĳȖtZɅȕɊȬɄʉrȁøɎȯ

Dothideomycetes

核酸配列の相対的割合(%)

+Ŏȷưĥȳ\ĂȶŀwɝɬɻɎȯȱʉ3 Ȅ¤ȷ³

Others40'&,

20mʇĄʈʉ2mʇò£ʈȲďŮɎÏǯȤʉŘ

Ascomycota
Ascomycota（子のう菌）
Basidiomycota
Basidiomycota
（担子菌）

60

4!($1

¦ĹʉnɎBłȤʉȪɋȫɋȄ¤ 500m ȳ

門レベル

80

ȶȸʉ}ȚɈřȶȚEurotiomycetes

Eurotiomycetes80ȬđùĝºȷýƶțµƭȳȵɊȑ

Leotiomycetes

Leotiomycetes

60

差異

h
rª/+(Sordariomycetes

Sordariomycetes

増大

Ascomycota others

Ascomycota others

40

混合Agaricomycetes
Basidiomycota
unknown

Basidiomycota
unknownŁĹøɎ=ǰrȁȤȬȳȠɌʉƳ 50 øȷøț±

Tremellomycetes

Tremellomycetes20ɈɋʉǛʁɶʀȷŲſ=ǼƱñȲʉų 20 ŞȷBasidiomycota
othersBasidiomycota othersŏƠȳŸƠȶ=ǼȢɋȬȑȖȧɋɅʉƓǿjzȕɊ

OthersOthers

500
20
2 (m)

500
20
2

500
2

0

DR3.6"hȪȠȲʉũęȃüĹiȷďŮƸÛȚɈ³

AgaricomycetesȖȸƢȶŁ»ȦɊŞ[Vorholt, 2012]ȳǍƆȶȵȯ

2018年
6月28日

2019年
7月3日

2020年
1月6日

ȬȬɄʉ³ŁĹȷňŁħȸûò6ȲȕɊȳÒȲȜɊȑȢɈȶʉȠɋɈ=ǰøȷđùĝºɎʉĨ:ż qh h I5g0<H8[DRdN`1
ZB hȃȶɇȯȱýƶȦɊȳʉ Fusarium ȳ Pseudomonas

5ďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈ

ȷ 2 øȲʉ−5Ȑŝ¤ȚɈĐĨț:żȤȸȥɄʉĎŁĹȷđùĝºąƒȪȷɅȷɎʉɥʃɮɚǄȕɊȖǉŊ«ȖđùĝºțŕƺȢɋȬ3fʋʈȑĺȶʉȸǛǟ?ɎȯȱƱñȲȜɋȹʉɭɒɖɕɐʂ

Fusarium ȷøȸʉŢ 500m ȷďŮƸÛȚɤʀɎȤȬǳ¬ÀɴʂɣɢȷĿƱțɇɉĢɁɊȲȕ

Ɉ=ǰȢɋȬøȲȕɊȑ°ȯȱʉûò6ȶȸʉjzɆɌȗȑüĹȷƨǵȶńðȦɊ³ŁĹțĩȯȱșɉʉŁȜȬɁɁŢɁȲȜțɉʉȪȷ6ʉǝȷŏƠȸ«Ȗtª O)=hđùĝºɎÍȯȱȖɊȳżƾȞɈɋȬȑ

Andrews, J. H and R. F Harris (2000), The ecology andbiogeography of microorganisms on plant surface, Annu.

微生物細胞をRev. Phytopathol., 38, 145—180.

懸濁させた水滴が高温で凍Bowers, R. M., S. McLetchie, R. Knight, and N. Fierer (2010),結するほど，

Spatial variability in airborne bacterial communities across

氷核活性が高land-use types and their relationship to the bacterial

いと見なす。
凍結した水滴の割合（％）

Fusarium sp. Pseudomonas sp.

communities of potential source environments, ISME J., 5,

100

Bacillus sp.
80

601—612.

60

鉱物粒子

Christner, B. C., C. E. Morris, C. M. Foreman, R. Cai and D. C.

純水

40

Sands (2008), Ubiquity of biological ice nucleators in20

snowfall, Science, 319, 1214.

0
0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

Huffman, J. A. et al. (2013), High concentrations of biological

水滴の凍結温度（℃）

aerosol particles and ice nuclei during and after rain, Atmos.

 rh h I5g0<£¡¨¥§ af!><-9;Lgh

Chem. Phys., 13, 6151–6164.
Igarashi, Y. et al. (2019), Fungal spore involvement inresuspension of radiocesium in summer, Sci. Rep., 9, 1954,sªhdoi.org/10.1038/s41598-018-37698-x.

ûòȶŁ»ȦɊɘɬɞɆɗɰțʉƑɆűĻŸƑȲďɎĠǖȤʉûòńðȷ

Iwasaka, Y. et al. (2009), Mixture of Kosa (Asian dust) andƭȵɭɒɖɕɐʂ

bioaerosols detected in the atmosphere over the KosaɤʀȶȵɊȠȳțʉh6~ȷưĥƽöȶɇȯȱƶȢ

particles source regions with balloon-borne measurements:ɋɊɇȗȶȵȯȱȜȬȑɁȬʉ«FȵđùĝºɎÍȰ

possibility of long-range transport, Air. Qual. Atmos.

³ŁĹțʉüĹƨǵɆjzȭȞȲȵȝʉȄ¤ 500m

Health., 2, 29–38.

ȷďŮȚɈɅ=ǰrȁȢɋȬȬɄʉɭɒɖɕɐʂ

Iwata A. et al. (2019), Release of highly active ice nucleatingɤʀțǳ¬ÀȶǪɍȯȱȖɊWƒºȸčȳȄɁȯ

biological particles associated with rain, Atmosphere, 10,ȱȖɊȑȬȭȤʉŀw³ŁĹȷǝ=ȸʇ3ȷ

605, doi.org/10.3390/atmos10100605.

99ʆʈȸʉrȁȲȜȵȖȬɄʉďȲȸʉír

Joly, M. et al. (2013), Ice nucleation activity of bacteria isolatedȁȷ³ŁĹƋțʉđæùȳȤȱ.ȖȱȖɊȚɅȤɋȵfrom cloud water, Atmos. Environ., 70, 392–400.

ȖȑđùĝºŸƠȷƨúȲȕɊ P. syringae ȲȸʉMaki, L. R., E. L. Galyan, M. M. Chang-Chien, and D. R.

=ŁĹŊƱñțǕɂʉĐȷżæIɎ$Ȧɥʃ

Caldwell (1974), Ice nucleation induced by PseudomonasɮɚǄț=ǰŰƫȢɋʉȪȷɥʃɮɚǄȷāǓɅɞʅsyringae, Appl. Microbiol., 28, 456–459.

ɪȦɊǛɅɨʅɥɶʅɢȳȤȱ4ǨȢɋȱȖɊĸǋ©ʉoě&ʉ[Ńm_ʉòXʉĖZǃʉį

[Turner et al., 1991]ȑ¯ȸʉďȶĠǖȦɊ³
6

ďIœš ŧ 43 Yȅ ʇ2020ʈǘ (2016), ɴʂɦɚɩɒɬɶʅɠɽʃʌȓȪɈȵȯȳȗȔǨň

Rev. Microbiol., 10, 828–840.

śƹʌŢǾȼŴǁƠȸȵȩňƯȢɋȬȷȚʍ, IȳŁ

Yankofsky, S. A., Z. Levin, T. Bertold, and N. Sandlerman

Ĺ, 54, 289–293.

(1981), Some basic characteristics of bacterial freezing

Maki, T. et al. (2018), Long-range transported bioaerosols

nuclei, J. Appl. Meteor., 20, 1013–1019.

captured in snow cover on Mount Tateyama, Japan:
Impacts of Asian-dust events on airborne bacterial
dynamics relating to ice-nucleation activities, Atmos. Chem.

SşVǹà:ȅ 2020 ¡ 5 é 14 à

Phys., 18, 8155–8171.

ÓǊVĿà:ȅ 2020 ¡ 6 é 10 àȅMaki, T. et al. (2013), Assessment of composition and origin of
airborne bacteria in the free troposphere over Japan, Atmos.

TP&¬hEnviron., 74, 73–82.

1. Ǎņȅ Ŀǝ
2. ƞpȅ ĿœšŚʇĿǣʈĢĬǖ (2017), ɘɬɞȳɗɰȷŁ¾ʊôɋìȷ ȸÁhä

3. ļťƦØĘ hťŚPĹȂʄüĹœšǝ

ʊ, 5ť<ķø§ŗ, pp.20–36.

4. ǥĕȅ Ŀq

Möhler, O. et al. (2008), Heterogeneous ice nucleation activityof bacteria: new laboratory experiments at simulated cloud

5. Ǟȅ ƬZSFŚœšÂ

conditions, Biogeosciences, 5, 1425–1435.

ih XTPvh
Teruya Maki <makiteru@life.kindai.ac.jp>

Morris, C. E. et al. (2008), The life history of the plant pathogen
Pseudomonas syringae is linked to the water cycle, ISMEJ., 2, 321–334.
Pöschl, U. et al. (2010), Rainforest aerosols as biogenic nuclei
of clouds and precipitation in the Amazon, Science, 329,
1513—1516.
Pratt, K. A. et al. (2009), In situ detection of biological particles
in cloud ice-crystals, Nature Geosci., 2, 398–401.
Šantl-Temkiv et al. (2020), Bioaerosol field measurements:
Challenges and perspectives in outdoor studies, Aerosol Sci.
Technol., 54, 520–546.
ǀîĞ¶ (2012). ġĜŁĹʄďIʄď(|Hȷɿʃɜʅ
ɡɎÐɊ: ǄǤ=ñĘȶɇɊɖʃɾɒʃƳĥȲËȞɊÝǨ, Iȳþ, 65, 686–687.
Turner, M. A., F. Arellano, and L. M. Kozloff (1991),
Components of ice nucleation structures of bacteria, J.
Bacteriol., 173, 6515–6527.
Vaïtilingom, M. et al. (2013), Potential impact of microbialactivity on the oxidant capacity and organic carbon budget
in clouds, Proc. Natl. Acad. Sci., 110, 559–564.
Vorholt, J. A. (2012), Microbial life in the phyllosphere, Nature7

総説 ―トピックス： 「陸域生態系と大気化学」―

Research Focus

Article No. 043A03

安定同位体比を用いた陸域生態系における N2O 放出と吸収の解明
Emission and absorption of N2O by the terrestrial ecosystem
elucidated by stable isotope analysis
豊田栄 1 *
陸域生態系から放出される種々の微量気体のなかで，一酸化二窒素（N2O）は地球温暖化および成層圏オゾン破壊をもたらす重要な長寿命成分である。N2O は微生物の窒素代謝過程で生成するため，
自然あるいは人為的な生態系における放出と吸収は空間的・時間的変動が大きく，いまなお全球収支の見積もりには不確実性が残っている。また，陸域生態系からの N2O 放出を削減するための技術開発においては，多様な N2O 生成過程や消滅過程の寄与率が環境条件にどのように呼応するのかを理解することが必要である。本稿では，安定同位体比がこれらの課題の解決にどのように利用できるかについて筆者らの研究を中心に紹介する。

１．はじめに一酸化二窒素（N2O）は対流圏では CO2 の約 220倍の放射効率をもつ温室効果気体として，成層圏ではクロロフルオロカーボン（CFC）の全廃後最も重要なオゾン層破壊物質として知られている[IPCC, 2013;
Ravishankara et al., 2009]。全球平均濃度は 2011 年
現在で約 324 ppb であり，0.73 ppb/年で増加している[IPCC, 2013]。N2O の発生源には，窒素代謝を行う

図 1 N2O の全球収支 [IPCC, 2013]。

微生物による陸域・海洋の自然発生源と，農業など
人為的な窒素負荷に伴う微生物過程や燃焼過程な間的不均一性の大きい陸域では局所的な濃度観測

どの人為発生源があり，消滅先は成層圏における光に基づくフラックス測定はしばしば大きな誤差を伴う。

化学反応である（図１）。

ゆえに N2O 放出量推定値には依然として大きな誤差

これら多岐にわたる発生源のなかで，陸域生態系があり，人間活動の変化や将来の気候変動によって（本稿では広い意味で，農地も含める）の占める割合

その強度や相対比率が変化することも予想される。

は大きい。しかし，微生物の代謝過程とその速度は濃度測定を補う物質循環の追跡手法として，安定

微生物の種類，基質濃度，温度，酸素濃度などの環同位体比の変動が広く活用されている。N2O につい

境条件に依存して変動することから，海洋と比べて空ては，窒素・酸素の安定同位体比測定に加えて，非1

大気化学研究 第 43 号 (2020)

対称な分子構造を利用した分子内同位体分布の測

古細菌（アーキア）がバクテリアの場合と同様に N2O定が可能となり，さらに赤外レーザー光を用いた分析を副生することや，NO3− 還元を行う糸状菌（カビ）が計も最近汎用化されたことから，安定同位体比を活中間生成物あるいは最終生成物として N2O を生成す用した研究が増えている。以下では，陸域生態系にることも知られるようになり，それらも重要な役割を果おける N2O の生成や消滅を理解するうえで安定同位

た し て い る こ と が 指 摘 さ れ て い る [Laughlin and体比がどのように利用されるかを筆者らの研究を中Stevens, 2002; Santoro et al., 2010]。
硝化，脱窒以外の土壌中微生物による N2O 生成

心に紹介し，今後の課題にも触れたい。

過程として，共脱窒と化学脱窒も最近注目され始め

2．陸域生態系における N2O の生成・消滅過程ている。前者は NO2− または NO と他の化学種（NH3

微生物による窒素の代謝で N2O の生成に関わっ成する[Spott et al., 2011]。後者は無酸素または酸性ている主要な過程は，細菌（バクテリア）による硝化お条件下で NO2−の非生物反応（鉱物粒子由来の鉄イ

よび脱窒である（図 2）。硝化は，好気的（酸化的）環オンの関与など）により N2O が生成する[Jones et al.,

境下でアンモニア（NH3）がアンモニア酸化細菌によ2015]。

や有機態窒素など）が 1:1 で反応して N-N 結合が生ってヒドロキシルアミン（NH2OH）を経て亜硝酸イオン（NO2−）に，さらに亜硝酸酸化細菌によって硝酸イオ

3．N2O 安定同位体比の定義と表記法−

N2O 分子を構成する窒素と酸素には複数の安定−が NO2 に酸化される際の酵素反応において副生成

同位体（14N,15N,16O,17O,18O）が存在し，さらに非対称物として生成する。脱窒は，NO3− が脱窒細菌によっの分子構造（NNO）をもつことから 2 種の窒素を区別て嫌気的（還元的）環境下で段階的に N2 まで還元さできるため，種々の安定同位体を含む分子種が存在れる過程である。N2O は，NO が還元される酵素反応する。これら安定同位体置換を考慮した異性体群をで生成する中間体であるが，酸化還元環境や気体の総称して isotopocule と呼ぶ（isotopologue, isotopomer

拡散のしやすさに応じて一部が N2 まで還元されずにも似たような意味で用いられるが，定義・用法につい

系外に放出される。

ては研究者間で未だ一致をみていないので，読者のン（NO3 ）に変換される過程である。N2O は NH2OH

アンモニア酸化細菌のなかには NO2−還元酵素を混乱を避けるため本稿では単に安定同位体と表記−もつ種がおり，環境に応じて生成物の NO2 を脱窒のする）。N2O の安定同位体の自然存在比（同位体比）

場合と同様に還元して N2O を生成する。この過程はは，基本的には上述した生成反応の基質（NH3 ，硝化菌脱窒と呼ばれる[Wrage et al., 2001]。さらに最NO3− など）の同位体比や各反応における同位体効

近の研究で，海洋や土壌に存在するアンモニア酸化

果によって決定される。ただし環境によっては拡散過程における同位体効果や，水と N2O の間での酸素の同位体交換平衡を考慮する必要が生じる場合もある。
また，起源の異なる N2O を含む気塊や水塊が混合す
ると，混合後の同位体比は変化する。これらの特性を利用することによって同位体比の観測結果から逆に
N2O の起源や生成・消滅過程の寄与率や進行度を推定することが可能となっている。
N2O 安定同位体比の標記法と定義は以下のとおり

図 2 N2O の主な生成・消滅過程。 [Toyoda et al., 2017の図を一部改変]2

大気化学研究 第 43 号 (2020)である[Toyoda and Yoshida, 1999]。

N2O が基質 A から生成する際のeは，基質濃度がdX = (Rsample – Rstandard) /Rstandard

十分高く，律速とならない条件下で N2O が生成する(1)

ときに A と N2O の同位体比を測定することで実験的(1)式の X は 15Na， 15Nb または 18O を表し，R はに求められる。

それぞれ 14N15N16O/14N14N16O, 15N14N16O/14N14N16O

eA-N2O » dXN2O – dXA

または 14N14N18O/14N14N16O を表す。添え字はそれ
ぞれ測定試料，標準試料についての値であることを(5)式の X は 15N または 18O である。SP 値は基質の示す。N，O についての標準試料はそれぞれ大気中

d15N値には依存せず，反応経路固有の値をとること

N2、標準平均海水（VSMOW）である。(1)式で計算さが知られている[Toyoda et al., 2017]。

れるd 値を 1000 倍してパーミル (‰) で表現すること

N2O が還元される際のeは(5)式と同様に，生成すが多い。d15Na と d15Nbを用いると N2O の平均窒素
同 位 体 比 d15Nbulk と 分 子 内

15

(5)

る N2 の同位体比を測定すれば得られるが，大気中N 席 選 択 (siteN2 の混入を避けて精密測定するのは容易ではない

preference)の指標 SP が以下のように表せる。

ため，閉鎖系で実験して N2O の濃度減少率と同位体

d15Nbulk = (d15Na + d15Nb) /2(2)比の変化から Rayleigh 蒸留の式を用いて次式で求SP = d15Na – d15Nb(3)

められることが多い。
eN2O-N2 » {dXN2O(t) – dXN2O(0)}/ln{C(t)/C(0)} (6)

大気試料または水試料中の N2O 同位体比の測定
は，前処理を施したうえで同位体比質量分析計(6)式の C は N2O 濃度を，t，0 はそれぞれ時刻 t およ

（IRMS）またはレーザー光源を用いた赤外吸収分光

び初期における値であることを示す。また，還元反応計で行われる[Toyoda et al., 2017]。IRMS で通常のの場合はdXN2O を SP と置き換えて SP についての大気試料 300 mL を分析する場合の精度はd15Nbulk

eN2O-N2 を得られる。

が 0.1‰以下，d18O が 0.2‰，d15Naが 0.5‰以下である。

5．N2O 同位体比測定による陸域生態系の評
価

4．N2O の生成・消滅過程と同位体効果5.1. 発生源観測

軽い同位体を含む分子と重い同位体を含む分子

N2O の全球収支における陸域発生源の寄与を調との間に存在する内部エネルギー（振動・回転状態）

べるうえで，発生源を直接観測する，いわゆるボトムの微小な差異は，化学結合の開裂や生成が起きる

アップの方法は濃度（フラックス）のみならず同位体

際に反応の速度の差異として現れる[Bigeleisen and

比解析においても利用されている。

Wolfsberg, 1958]。これを速度論的同位体効果と呼び，土壌中で生成し大気へ放出される N2O の同位体

同位体濃縮係数（e）として次式で定義され，d値の場

比観測は，土壌表面に設置したチャンバーを用いる

合と同様に 1000 倍して‰で表現される。
e = k’/k – 1

方法あるいは土壌に気体採取用プローブを挿入して直接観測する方法によって行われる。多くの場合，(4)採取される気体には大気中 N2O がバックグラウンドと(4)式の k’，k はそれぞれ重い同位体，軽い同位体をして存在しているので，2 成分混合を仮定して，大気含む分子についての速度定数を表す。多くの反応でN2O の濃度および同位体比，採取気体の N2O 濃度

は k’ < k であるので，(4)式の定義ではeは負の値となと同位体比から土壌中で生成した正味の N2O 同位

るが，比の分母と分子を逆にして定義する文献もある。
3

大気化学研究 第 43 号 (2020)

現場観測以外の研究手法として土壌インキュベーション法が用いられることもある。研究室に持ち帰った土壌試料をチャンバーに入れ，閉鎖あるいは通気条件で気相の分析を行う。この方法は基質濃度，酸
素濃度，土壌水分，温度などの条件を制御することができるので，N2O 生成・消滅過程の環境条件依存性を調べるのに適している。ただし，実験系のスケー
ル，通気方法などによっては現場の土壌環境を忠実に再現しない可能性にも注意が必要である。
[Lewicka-Szczebak et al., 2014].
図 3 に，筆者らの研究を含む文献値から得られる
種々の土壌から放出される N2O の同位体比を示す。
自然土壌については温帯では N2O 放出量が少ない
ため同位体比観測例が少ないが，熱帯土壌や季節性凍土，自然土壌の耕起直後など N2O 放出が高い

図 3 種々の土壌から放出される N2O の同位体比。×は最小・最大値，箱は第 1 四分位～第 3 四分位点，水平線は中央値，ひげは第 1，第 3 四分位点から四分位
範囲の 1.5 倍以内の範囲にある最小値，最大値を，□
は平均値を表す。[Toyoda et al., 2017 の図を一部改変]

土壌についての同位体比観測例がある[Goldberg etal., 2010; Ostrom et al., 2010; Pérez et al., 2000] 。このような土壌起源 N2O 同位体比の特徴を他の N2O発生源と比べると図 4 のようになり，後述する全球規体比を算出する。チャンバー法ではチャンバーを大模での N2O 収支解析に利用できる。

気開放状態から閉鎖状態に切り替えてから時系列で一方，N2O の同位体比情報としてd15Nbulk，d18O，

試料採取・分析することができるので，その変化を解SP の 3 種類が得られるので，これらの相互関係を利析して土壌起源 N2O 同位体比を推定することもでき

用して生成過程や消滅過程の寄与率を解析することる。

が可能となる。たとえばフィールド観測により土壌中

図 4 N2O 発生源の安定同位体比の分布。大気中 N2O の値を緑色の星印で示した。[Toyoda et al., 2017 を改変]

4

大気化学研究 第 43 号 (2020)

全球収支を解析する，いわゆるトップダウンの方法も陸域生態系発生源を評価するのに有効である。これまでに 10–30 年間保存された中・高緯度大気試料や極域のフィルン（万年雪）中に保存された過去 100 年におよぶ大気の分析により N2O 安定同位体比の経年変化が報告され，14N に富む「軽い」N2O を放出す
る発生源が N2O 濃度の増加に寄与していることが明らかになった[Sowers et al., 2002; Röckmann and Levin,2005 など]。しかし，大気中における継続的な観測の報告例は極めて限られている。
筆者らはこれまでに沖縄・波照間島，ロシア・ノボ

図 5 N2O 安定同位体比相互の関係を利用した，生成・消滅過程解析の例。[Toyoda et al., 2017 を改変]

シビルスク，カナダ・チャーチルの北半球 3 地点におで生成した N2O のd15Nbulk と SP が図 5 の「観測値」といて約 20 年にわたって大気試料を採取し，N2O 安して得られたとする。一方，対象フィールドにおける定同位体組成の分析を行ってきた。3 地点の長期変

N2O の基質の同位体比を実測または推定し，各生成

動傾向はほぼ一致し，N2O 濃度の増加に対して過程のe値（前節参照）と組み合わせることで，各過程

d15Nbulk は約 0.05‰/年で減少，d18O は約 0.02‰/年で生成する N2O がもつ固有の同位体比（端成分と呼で減少していること，SP には有意な増加・減少傾向

ぶ）を推定することができる（図 5 の四角形）。観測値が認められないことがわかった。これらの傾向は既往と端成分の位置関係から各過程の寄与率が計算での極域フィルン（万年雪）中に保存された過去の大気

きる。ただし，生成過程の候補が３つ以上ある場合に分 析 に 基 づ く 報 告 と 概 ね 一 致 し た [Toyoda et al.,は解は一つと限らない（図 5 の例では細菌による硝化

2013]。

と細菌による脱窒の 2 成分混合を仮定した場合の解同位体比の経年変化をもとに N2O 収支をボックス

析を示している）。また，N2O 還元が同時に起こると推モデルで解析して得られる人為発生源（濃度増加に定されるような環境では，還元を受ける前の同位体比寄与している発生源）は，対流圏大気に対して図 4(a)を推定する必要も生じる（図 5 の星印）。

では左下，図 4(b)では左に位置する。したがって土壌，特に化学肥料を施した農業土壌の寄与が大きい

図 5 のような同位体比－同位体比相関図を用いたと考えられる[Toyoda et al., 2013]。

解析により，温帯火山灰土壌における N2O 生成に占める硝化と脱窒の寄与率が肥料のタイプ（化学肥料

一方、筆者らが得た時系列データを詳細に解析すvs 堆肥）によって大きく変わることや，火山灰土壌とると，年変化率には年々変動がありそうなことがわか

比べてかさ密度の高い沖積土壌では脱窒による N2Oってきた。たとえば 2012–2014 年, 2015–2016 年に濃還元が促進されること [Toyoda et al., 2011]，温帯草度増加とd15Nbulk 減少が弱化する傾向がみられた。同

地土壌の耕起後に短期間で観測される N2O 放出は時期の他地点，特に南半球での同位体の観測例が脱窒起源であること [Ostrom et al., 2010]などが明らないので原因は明らかではないが，陸域発生源の放かにされている。

出量や発生過程が短期的または局地的に変動している可能性がある。

5.2. 大気観測
CO2 やメタンについてすでに行われてきたように，

下部対流圏の大気中 N2O 濃度は春季に高濃度，

大気中 N2O 同位体比とその長期変動を調べることで，夏季に低濃度となる弱い季節変動を示すことが知ら5大気化学研究 第 43 号 (2020)

れている[Tohjima et al., 2000 など]。しかしこの季節変ータの妥当性を検証することができる。たとえば Bai

動の位相は，陸域 N2O 発生源について予想される

and Holton [2009]は，窒素循環モデル DAYCENT で変動の位相とは一致しないため，対流圏内の輸送過

熱帯土壌の(バルク)窒素同位体比を計算して実測値

程や対流圏-成層圏間の大気交換による成層圏起源と比較することにより，観測では得られにくい，脱窒にの低濃度 N2O の混合などが提案されている[Ishijima

よる N2 放出の重要性を半定量的に示した。また，

et al., 2010; Nevison et al., 2007]。N2O 同位体比を調

Denk et al. [2019]は，LandscapeDNDC モデルを用いべることにより，この謎を解決することが期待されていて施肥された草地土壌における N2O 同位体比を計るが，筆者らの北半球 3 地点での観測では，N2O 同

算し，SP 値がモデルの硝化速度および脱窒速度の位体比の変動は分析精度と比べて極めて小さく，現妥当性を検証するのに特に有効であることを示して在のところ検出できていない[Toyoda et al., 2013]。しいる。

かし，南半球の Cape Grim で 1978–2005 に採取・保一方，トップダウン的手法での解析においては大存された大気試料を分析した Park et al. [2012]は濃気化学輸送モデルが有効である。まず成層圏の N2O度極小期にd15Nbulk とd18O が極大を示すとの解析結分解過程に安定同位体比を組み込んだモデルが開果を報告し,対流圏-成層圏間の大気交換により成層発され，大気球による観測結果を再現できることが示

圏起源の低濃度，高同位体比の N2O の混合によるとされた[Ishijima et al., 2015]。対流圏については，大推察している。ただし Park et al. [2012]が用いた試料

気観測値や各種発生源の同位体比の空間分布につの採取頻度は 1−6 試料/年で季節変動を解析するのいての情報が未だ十分ではないために，前節で述べに必ずしも十分な時間分解能を有しておらず，観測たような短期的・局地的な変化を再現するには至っ

地点やデータの量および質をさらに充実させて再検ていないが，半球レベルで平均化した発生源の同位討を行う余地がある。そのうえで，N2O 濃度の季節変体比の特徴が推定されている [Ishijima et al., 2015]。

動に陸域生態系が関与しているか否かの検証が可

6．まとめと今後の課題

能となるであろう。

同位体比を利用して多様な N2O 発生源を識別し5.3. モデリング

たり，複雑な生成・消滅過程を解析したりする研究をフィールド観測の蓄積に伴い，土壌における N2O概説した。図 4 に例示した N2O 発生源の同位体比のの生成と放出は定常的に起こるものではなく，施肥

特徴や大気中 N2O 同位体比の長期変動傾向についや降雨のタイミングに連動して間欠的に起きることがての研究は，多くの研究者によって SP を含むデータ

わかってきた [Akiyama and Tsuruta, 2003]。このようの蓄積や測定の高精度化の努力が続けられている。

な時間変動の予測には，土壌中での各種プロセスを

また，陸域生態系における N2O の生成や消滅過程組み込んだ生物地球化学モデルが適している。植生については，安定同位体比を用いた研究のほか，分や土壌のタイプ，土壌有機物量，施肥情報，気温，

子生物学的研究も進展してきたので，両者を相補的降水量などの条件に基づいて窒素代謝反応を計算に利用して細菌による硝化と脱窒や他の微生物によし，NH4+ ，NO3− などの無機態窒素化合物や気体状

る窒素代謝過程の相対寄与が土壌の環境条件にど窒素化合物の濃度を計算するモデルが開発され，のように依存するか，が明らかにされつつある。

N2O 発生量を陽に扱うモデルも報告されている[Ito et

今後の課題としては，まず，高時間分解能，広域al., 2018 など]。これらのモデルにおいて安定同位体の大気 N2O 同位体比観測の拡充が課題として挙げ比を利用すると，各プロセスの速度定数などのパラメられる。近年，赤外レーザー分光[Mohn et al., 2012]6

大気化学研究 第 43 号 (2020)や人工衛星を用いたリモートセンシング[Bernath etdoi:10.1029/2008gb003361.

al., 2017]による N2O 同位体比測定法が報告され，精Bernath, P. F., M. Yousefi, E. Buzan and C. D. Boone (2017), A

度も改善されつつある。これらをも利用して全球でのnear-global atmospheric distribution of N2O isotopologues,

観測網を充実させて大気化学輸送モデルにより逆解

Geophys.

析を行えれば，地域毎の微小な変化を検出して発生

doi:10.1002/2017gl075122.

Res.

Lett.,

44(20),

10,735–710,743,

源の分布と変動の解析が進展すると思われる。また，Bigeleisen, J. and M. Wolfsberg (1958), Theoretical andさまざまな研究室で測定される安定同位体比のデー

experimental aspects of isotope effects in chemical kinetics,

タをモデルで利用するためには，利用しやすい標準Adv. Chem. Phys., 1, 15–76.

物質を作製，配布して較正スケールを統一する必要

Denk, T. R. A., D. Kraus, R. Kiese, K. Butterbach-Bahl and B.

がある。

Wolf (2019), Constraining N cycling in the ecosystem

次に，N2O の安定同位体比を決める主要因の一

model LandscapeDNDC with the stable isotope modelつである同位体効果や同位体交換平衡（3，4 節）のSIMONE, Ecology, 100(5), e02675, doi:10.1002/ecy.2675.

詳細な解明を課題として挙げたい。土壌のように空Goldberg, S. D., W. Borken and G. Gebauer (2010), N2O

間的に不均一な環境では，窒素代謝の律速段階のemission in a Norway spruce forest due to soil frost:

変化などの理由で同位体効果が変動したり，同じ代

concentration and isotope profiles shed a new light on an

謝過程を担う微生物であっても種によって酵素の型

old story, Biogeochemistry, 97(1), 21–30.

の違いなどにより同位体効果が異なったりすることがIPCC (2013), Climate Change 2013: The Physical Science Basis.

ある。それゆえ，発生源の同位体比観測や生物地球

Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment

化学モデルシミュレーションにおいて，基質の同位体

Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change,

比だけでなく，各過程の同位体効果を適切に見積もedited by T. F. Stocker et al., pp. 465–570 and 659–740,

る手法の確立が望まれる。

Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom

最近，土壌・植物根圏における微生物による N2O

and New York, NY, USA.

還元を強化することによって N2O 放出を抑制する技

Ishijima, K. et al. (2010), Stratospheric influence on the seasonal術の開発が進められている[Itakura et al., 2013]。本cycle of nitrous oxide in the troposphere as deduced from

稿で紹介した安定同位体比を用いた生成・消滅過程

aircraft observations and model simulations, J. Geophys.

の解析は，N2O 還元の進行度を評価するのにも有効

Res., 115, D20308, doi:10.1029/2009JD013322.

であるので，地球温暖化やオゾン層破壊問題の緩和

Ishijima, K. et al. (2015), Development of an atmospheric N2O策への貢献も期待される。

isotopocule model and optimization procedure, andapplication to source estimation, Atmos. Chem. Phys.

6．参考文献

Discuss., 15, 19947–20011, doi:10.5194/acpd-15-19947-

Akiyama, H. and H. Tsuruta (2003), Effect of organic matter2015.

application on N2O, NO, and NO2 fluxes from an Andisol
field,

GlobalBiogeochem.

Cycles,17(4),

Itakura, M. et al. (2013), Mitigation of nitrous oxide emissions

1100,

from soils by Bradyrhizobium japonicum inoculation,

doi:10.1029/2002GB002016.

NatureBai, E. and B. Z. Houlton (2009), Coupled isotopic and process-ClimateChange,3,

208-212,

doi:10.1038/nclimate1734.

based modeling of gaseous nitrogen losses from tropicalIto, A., K. Nishina, K. Ishijima, S. Hashimoto and M. Inatomi

rain forests, Global Biogeochem. Cycles, 23(2), GB2011,(2018), Emissions of nitrous oxide (N2O) from soil surfaces7大気化学研究 第 43 号 (2020)

and their historical changes in East Asia: a model-basedof the changing isotopic composition of atmospheric N2O

assessment,from 1990 to 2002, J. Geophys. Res., 110, D21304,

Prog.

Earth

Planet.

Sci.,

5,

55,

doi:10.1186/s40645-018-0215-4.

doi:10.1029/2005JD006066.

Jones, L. C., B. Peters, J. S. L. Pacheco, K. L. Casciotti and S.

Santoro, A. E., K. L. Casciotti and C. A. Francis (2010), Activity,

Fendorf (2015), Stable isotopes and iron oxide mineralabundance and diversity of nitrifying archaea and bacteria

products as markers of chemodenitrification, Environ. Sci.

inTechnol., 49, 3444–3452, doi:10.1021/es504862x.

Microbiology, 12(7), 1989–2006, doi:10.1111/j.1462-

Laughlin, R. J. and R. J. Stevens (2002), Evidence for fungalal.

(2014),

Current,

Environmental

Extending records of the isotopic composition of theExperimental

atmospheric N2O back to 1800 A.D. from air trapped indeterminations of isotopic fractionation factors associatedsnow at the South Pole and the Greenland Ice Sheet Projectwith N2O production and reduction during denitrification in

II ice core, Global Biogeochem. Cycles, 16(4), 1129,

soils,

doi:10.1029/2002GB001911.

Geochim.

et

California

Sowers, T., A. Rodebaugh, N. Yoshida and S. Toyoda (2002),

grassland soil, Soil Sci. Soc. Am. J., 66, 1540–1548.
D.

central2920.2010.02205.x.

dominance of denitrification and codenitrification in a

Lewicka-Szczebak,

theCosmochim.

Acta,

134,

55–73,

doi:10.1016/j.gca.2014.03.010.

Spott, O., R. Russow and C. F. Stange (2011), Formation ofMohn, J. et al. (2012), Site selective real-time measurements ofhybrid N2O and hybrid N2 due to codenitrification: First

atmospheric N2O isotopomers by laser spectroscopy, Atmos.

review of a barely considered process of microbially

Mes. Tech., 5, 1601–1609, doi:10.5194/amt-5-1601-2012.

mediated N-nitrosation, Soil Biol. Biochem., 43, 1995–2011,

Nevison, C. D., N. M. Mahowald, R. F. Weiss and R. G. Prinndoi:doi:10.1016/j.soilbio.2011.06.014.

(2007), Interannual and seasonal variability in atmospheric

Tohjima, Y. et al. (2000), Variations in atmospheric nitrous oxide

N2O, Global Biogeochem. Cycles, 21(3), GB3017,

observed at Hateruma monitoring station, Chemosphere-

doi:10.1029/2006gb002755.

Global Change Science, 2(3-4), 435–443.

Ostrom, N. E. et al. (2010), Isotopologue data reveal bacterial

Toyoda, S. and N. Yoshida (1999), Determination of nitrogen

denitrification as the primary source of N2O during a highisotopomers of nitrous oxide on a modified isotope ratio

flux event following cultivation of a native temperatemass spectrometer, Anal. Chem., 71, 4711–4718.

grassland, Soil Biol. Biochem., 42(3), 499–506.

Toyoda, S. et al. (2011), Characterization and production andPark, S. et al. (2012), Trends and seasonal cycles in the isotopic

consumption processes of N2O emitted from temperatecomposition of nitrous oxide since 1940, Nat. Geosci., 5,

agricultural soils determined via isotopomer ratio analysis,

261–265, doi:10.1038/ngeo1421.

GlobalPérez, T. et al. (2000), Isotopic variability of N2O emissions from

Biogeochem.

Cycles,25,

GB2008,doi:10.1029/2009GB003769.

tropical forest soils, Global Biogeochem. Cycles, 14, 525–

Toyoda, S. et al. (2013), Decadal time series of tropospheric

535.

abundance of N2O isotopomers and isotopologues in theRavishankara, A. R., J. S. Daniel and R. W. Portmann (2009),

Northern

Hemisphereobtainedbythelong-term

Nitrous oxide (N2O): The dominant ozone-depletingobservation at Hateruma Island, Japan, J. Geophys. Res.,

substance emitted in the 21st century, Science, 326, 123–

118, 3369–3381, doi:10.1002/jgrd.50221.

125, doi:10.1126/science.1176985.

Toyoda, S., N. Yoshida and K. Koba (2017), Isotopocule analysis

Röckmann, T. and I. Levin (2005), High-precision determinationof biologically produced nitrous oxide in various8大気化学研究 第 43 号 (2020)

environments, Mass Spectrom. Rev., 36, 135–160,
doi:10.1002/mas.21459.
Wrage, N., G. L. Velthof, M. L. v. Beusichem and O. Oenema(2001), Role of nitrifier denitrification in the production of
nitrous oxide, Soil Biol. Biochem., 33, 1723–1732.

原稿受領日: 2020 年 06 月 02 日
掲載受理日: 2020 年 06 月 15 日

著者所属：
1. 東京工業大学 物質理工学院* 責任著者:
Sakae Toyoda <toyoda.s.aa@m.titech.ac.jp>

9会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 043N01『基礎から学ぶ光学センサの校正』刊行について
久世暁彦 1*【書籍名】
基礎から学ぶ光学センサの校正
監修・執筆 小野晃 執筆 新井康平 ・小畑建太・
久世暁彦・神山徹・佐久間史洋・土田聡・外岡秀行
監修 松永恒雄
ISBN：978-4-8446-0895-0
理工図書（本体 3,000 円）
本書は太陽の地表面反射光・地球大気散乱光および地表面・地球大気からの熱放射光を用いて，遠隔観測の手法で物理量である分光放射輝度の計測を行うセンサが，いかに不確定性の低減を軌道上で実現しているかについて述べたものである。温室効
果ガス観測技術衛星 GOSAT に搭載された二酸化炭正），軌道上における太陽・月・搭載校正光源である

素・メタンを観測する分光計と，20 年以上 2 次元放射黒体を用いた定期的な評価（第３章 機上校正，第５計測を行っている ASTER の校正にかかわってきた章 月校正），エアロソルが少なく，GOSAT のフットプ

筆者らが執筆した。

リントである 10.5 km の範囲内で，均一で高い地表面

人工衛星による観測は，単一の機器で長期に，全反射率を有するネバダの砂漠における衛星・地上・球を，上空から観測できる唯一の観測手段であるが，航空機・ゾンデの同時観測による年１回の評価（第４一度打ち上げてしまうと修理はできない。一方，

章 代替校正），打ち上げ前に行った NASA ジェット

GOSAT が対象とする二酸化炭素の長期の変動監視推進研究所の基準との比較，軌道上大気成分観測や発生源別排出量の評価には，1 ppm レベルの計測のための分光方式をして回折格子を採用している太精度が長期にかつ全球の観測点に対して要求され陽反射領域の OCO-2，放射領域の AIRS との相互比る。そこで必要になるのが光学センサの校正である。

較（第６章 軌道上相互校正）について具体例により

GOSAT はフーリエ干渉計方式により，世界で唯一網羅的に記述されている。

太陽反射領域と地球放射域を同時に観測し，分光

宇宙から，温室効果ガスのわずかな変化をとらえる

分解能は世界で最も高い。太陽反射領域から得られのは難しいのではないかという読者の疑問にできるる気柱量に熱放射領域情報を付加することで，排出だけ答えたつもりである。衛星データをより身近なもの影響を受ける下層と大気の輸送の影響が大きい上のとして研究に使って頂きたい。

層の濃度をそれぞれ導出することができる。
その精度実現および国際的な取り組みについて，

１． 宇宙航空研究開発機構

地上の基準による評価（第２章 打ち上げ前地上校* Akihiko Kuze <kuze.akihiko@jaxa.jp>
1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 043N02

第 25 回大気化学討論会のお知らせ
齋藤尚子 1 *，入江仁士 1，内田里沙 2，中山智喜 3，豊田栄 4
第 25 回大気化学討論会は，2020 年 11 月 11（水）参加・発表申込受付開始： 8 月 24 日

～13 日（金）に討論会初の試みであるオンライン形式

発表申込・予稿原稿送付〆切： 9 月 25 日（予定）で開催いたします。昨年度の第 24 回大気化学討論

参加申込〆切： 10 月 26 日（予定）

会にて，千葉大学けやき会館（大学会館）での開催

プログラム公開： 10 月 15 日（予定）を告知しておりましたが，新型コロナウイルス感染拡大防止の観点からやむなくオンライン形式での開催＊1 〆切等の日程が変更になる場合は大会 Web ペとさせていただくことになりました。

ージにて随時お知らせいたしますので，最新の情報
は大会 Web ページをご確認下さい。

主催： 日本大気化学会，名古屋大学宇宙地球環境＊2 参加費は日本大気化学会の会員の方は無料と研究所（ISEE）

する予定ですが，非会員の方は参加費を徴収する可

共催： 千葉大学環境リモートセンシング研究センタ能性があることを予めご了承下さい。詳細は大会Web ページに掲示する予定です。

ー（CEReS）
後援： 国立大学法人千葉大学＊3 オンライン大会ツールのアカウント発行等の準

日程： 2020 年 11 月 11 日（水）～13 日（金），3 日間

備の都合上，当日参加は受け付けません。必ず事前

終日（予定）の参加申込をお願いいたします。

懇親会： オンライン形式にて会期中に開催予定
発表・参加申込： 下記の URL（第 25 回大気化学討論会 Web サイト）より内容をご確認の上，発表申込・

例年 5 月に開催されていた JpGU2020 年大会（今参加登録をお願いします。

回は AGU との共催で JpGU-AGU joint meeting 2020）

https://jpsac.org/symposium/25th-touronkai_2020/が 7 月にオンライン開催となったことで，JpGU の「大気化学」セッションからあまり間を置かないタイミング
での大気化学討論会となりますが，皆様，奮ってご投稿・ご参加下さいますよう宜しくお願いいたします。
オンライン開催ではありますが，出張の手間なく効率的に多くの方と研究交流ができるオンラ
イン大会の良い面が活かされ，さらにオンサイト
大会のような臨場感のある討論会となるよう，なるべく多くの方にインタラクティブな議論をしていただけるような「仕掛け」を検討しています。

第 25 回大気化学討論会は，千葉大学が後援となっています。今回は，皆様を千葉大学でお迎えすることができず大変残念です。

皆様の積極的なご参加をお待ちしております。

1

大気化学研究 第 43 号 (2020)

問合せ先： 〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33
千葉大学環境リモートセンシング研究センター
第 25 回大気化学討論会事務局
Email: taikikagakuchibauniv@gmail.com
大会実行委員： 入江仁士，齋藤尚子，喜多夏子，
熊川靖代（千葉大学環境リモートセンシング研究セン
ター）
プログラム委員： 内田里沙（自動車研究所，主担当），
中山智喜（長崎大学），豊田栄（東京工業大学），齋
藤尚子（千葉大学）

著者所属：
1. 千葉大学 環境リモートセンシング研究センター
2. 一般財団法人 日本自動車研究所
3. 長崎大学 大学院水産・環境科学総合研究科
4. 東京工業大学 物質理工学院* 責任著者
Naoko Saitoh <nsaitoh@faculty.chiba-u.jp>2

3 µÓÉ´wÓ½

JpSAC news

Article No. 043N03






÷óGKHÉÏÔÊ 2020 < 7 P 31 N°

NS/_3 ÄÊÉÔ|ô6 *ð2020 <=ñ0É¦×³Í¼°uYµÓÉGð¯×)³Í½Øñ×´ª³3»Í¼°NS/_bñ

:ÍÄéïë(jpsac-post@bunken.co.jp)Í

î É^¤Äò1( µÓKÉH×¿Ê Ä´Ôª³Í¼°`ÏÓÖ¿-$ÈÊò¾ÉFyÈAÁÃº³°
î HºÖ¿KÊ »Í½Ø°¦§î KÊ0É .ÈÊ n»Í½Ø°ôó8Ê/_3ÉÄÖ¿x{×Á
¿S

( ð3m

(×&ÎñÄòÅ»Ã2020 < 4 P 1 Nk,Äd 39 \ Í¿Ê3
B@ 10 <RdÉ°ð®C*IÈ£Ê²

É!´ÒÌ/_30È¢¼Õ~ÈÂ³ÃÊòNS/_3

HP É

https://jpsac.org/news/post_3416/ ×¹g·Àº³°

ÔÍ½Ø°ÉXËµÔÄÇ·9TDÐ&ÏÃ×³Í¼ÉÄò3m×&Ï¿³

NS/_3µÓÉCÐ[³¿»Í¼°ñ

>1(¡­ o­ WõóGKÊÉ:4ÈéïëÍ¿ÊÄH°±162-0801
UL7;'q 358-5­ ÚÜáèïßíàï
­­NS/_3 :4e-mail: jpsac-post@bunken.co.jp­­öóGKÊZÉ 5 ÂÉ§v×&ØÀ A4 n}Å
¼Õ°ðéïëÉ-$òÂÉ pdf åÙÛëÈ6×ÍÅÏòäÞìïã×µ¸¿ÐÉ×c»òéïëÄäÞìïã×Õ°ñ
(1)

(s#

(2) r]ð<¬ÑG8x{É5MÅÉ8C¶µÕz=É3]î]ÇÆñ
(3) G8Å¼Õx{©%(4) Glpð1200 2z=ñ(5) XêÞâð3 æïÝ ñ§vÊJðVÉQf×ñò3tð+¥î+È«»ò"¨îçÞàïîE?e×ñòOò.

jBiaò¾Éh§Å¼Õ°
1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 043N04

JpGU-AGU 2020 「大気化学」セッション開催報告
齋藤尚子 1 *，中山智喜 2*，内田里沙 3，豊田栄 4，坂本陽介 5，江口菜穂 6
１．JpGU-AGU Joint Meeting 2020 オンライン開催
日本地球惑星科学連合（JpGU）と米国地球物理学連合（AGU）の共催となる 2020 年大会（JpGUAGU Joint Meeting 2020）は，当初 5 月 24 日（日）～28 日（木）に幕張メッセ国際会議場・国際展示場，東
写真 1．「大気化学」セッションの iPoster。iPoster は
全セッションまとめて掲示されており，セッションごとに検索するなどの機能がある。

京ベイ幕張ホールにて開催される予定でしたが，新型コロナウイルス感染拡大防止のため，学会初のオンライン形式となり，会期も 7 月 12 日（日）～16 日（木）ン形式での発表に加え，「リアルタイムで研究成果をに延期されての開催となりました。

議論し交流する場」を提供することを目的に，Zoom

通常セッションの講演は，口頭・ポスターの区別なによる双方向式のディスカッション・フォーラムセッショ

く原則すべて「iPoster」となり，会期中は終日 iPosterン（DFS）が設けられました。「大気化学」セッションの閲覧可，講演者が都合のよい時間にコアタイムを設DFS には 7 月 16 日（木）の 10 時 45 分～12 時 15 分

けるなどして双方向のコミュニケーションツール（チャの 90 分が割り当てられました。DFS の時間枠の使いット，Email，zoom 等）を活用できる形式となりました。

方は各セッションに委ねられており，「大気化学」セッ

JpGU-AGU Joint Meeting 2020 の 「 大 気 化 学ションの DFS では，3 件の招待講演（各 25 分），2 件（Atmospheric Chemistry）」セッションは，「E」区分（スの iPoster ショートトーク（各 2 分），若手発表紹介を企

ライド・ポスター表記および口頭発表の言語ともに英画しました。招待講演では，三枝信子氏（国立環境語）として開催され，当初の講演申込数は 56 件（招研究所地球環境研究センター）から「Monitoring

待講演 3 件含む）と，一昨年の 59 件，昨年の 67 件

anthropogenic and natural sources and sinks of GHGs:には及ばなかったものの，口頭セッションのコマ数とChallenges in Asia and Oceania」，花岡達也氏（国立して 5 コマ確保できる講演数であり，AGU と共催とい環境研究所社会環境システム研究センター）から

うこともあって米国から 4 件の投稿がありました（海外「Cobenefits and Tradeoffs in Reducing Short-Lived

研究機関所属の研究者による投稿は全部で 6 件）。

Climate Forcers and Air Pollutants by Deep

大会の延長，大会開催形態の変更等により，残念なDecarbonization in Asia」，大河内博先生（早稲田大がら 6 件の講演キャンセルがあったものの，追加で 2

学 創 造 理 工 学 部 ） か ら 「 Recent research trends in

件の講演申込があり，最終的に講演数は 52 件となりairborne microplastics (AMPs)」について，Zoom によました。このうち，iPoster が掲示されていたのは 48 件るオンライン講演という慣れない形式ながら，各分野でした。

の最新のご研究を詳細にご紹介いただきました。通常のオンサイト開催とは違い，会場の人数の制約もな

2．ディスカッションフォーラムセッション（DFS）

いため，117 名もの方に「大気化学」セッションの DFS

今回の大会では，iPoster による全講演のオンライに参加いただき，ご講演者と聴衆の間でオンサイトさ1大気化学研究 第 43 号 (2020)

ン形式での開催となりました。Zoom での DFS の直後ながらの臨場感のある活発な議論が行われました。
iPoster のシステムトラブルや，DFS の Zoom の接に別のビデオ会議システムに繋ぎ替えて参加いただ

続不良など，大規模なオンライン大会ならではの不く形となりましたが，多くの会員の方にご参加いただ

備はありましたが，コロナ禍での学術研究交流の実

き，問題なく開催することができました。

現のため短い準備期間で大会開催に尽力して下さった大会事務局の皆様に感謝するとともに，オンライ

4．大気化学分野に興味のある学生の皆さんとの交流会を兼ねたオンライン懇親会

ン形式での「大気化学」セッションにご参加下さった
皆様に深くお礼申し上げます。来年の JpGU および人材育成ワーキンググループが中心となり, 大気「大気化学」セッションもまだどのような形態になるか

化学分野の研究や大学院への進学に興味ある学生

はわかりませんが，奮ってご投稿・ご参加下さいますを対象として, 「大気化学 DFS セッション」を聴講してよう宜しくお願いいたします。

いただくとともに, 研究者とオンラインで交流していた
だく企画を実施しました。その結果, 4 名の学生の参3．オンライン会員集会

加がありました。

例年，「大気化学」セッションの合間の昼休みの時

また, 学生向け企画の交流会を兼ねて，日本大気間を利用して開催される会員集会も今回はオンライ

化学会および JpGU-AGU「大気化学」セッションのオ
ンライン懇親会を, 同日 17:00-19:00 に開催しました。
一般 25 名（招待講演者 2 名を含む）・学生 11 名（上記企画の参加者 4 名を含む）の合計 36 名の参加がありました。Zoom のブレークアウトルーム機能を用いて, 4 つのグループに分かれて, 30 分程度毎にメンバーを入れ替えながら, 歓談しました。学生から研究者に大学院進学や研究内容について質問したり, 研究者から学生に今回の会議に参加した感想や新型コロ
ナ感染防止対策による授業や生活への影響につい写真 2．7 月 16 日午前後半の Zoom Live（DFS への入口）。 「大気化学」セッションの DFS は「Ch.
07」から入室する。

て質問したりするなど, 和やかな雰囲気のもと親睦を深めました。懇親会終了後の二次会では学生のみのグループを作り歓談する機会も設けました。他大学の学生同士, 積極的な交流がなされ, 刺激を受けたよ

写真 4．オンライン懇親会の様子。

写真 3．「大気化学」セッションの DFS。

2

大気化学研究 第 43 号 (2020)

うでした。
初めてのオンライン懇親会でしたが，多くの方に参加いただき，楽しいひと時となりました。参加頂いた
皆様, 開催にご協力頂いた皆様に深く感謝申し上げ
ます。

著者所属：
1. 千葉大学 環境リモートセンシング研究センター
2. 長崎大学 大学院水産・環境科学総合研究科
3. 一般財団法人 日本自動車研究所
4. 東京工業大学 物質理工学院
5. 京都大学 大学院人間・環境学研究科
6. 九州大学 応用力学研究所* 責任著者:
Naoko Saitoh <nsaitoh@faculty.chiba-u.jp>
Tomoki Nakayama <t-nakayama@nagasaki-u.ac.jp>34<:3<5

JpSAC news

Article No. 043N05



/G2020  7  16 DE 12:15-12:45
GWeb '9;>-
1) (,;=
2) F# 

3) JpGU-AGU2020
4)

@A?BC:-):.9728

5) 2020 -:6) "%07)

$&9728

!19728*+ WG ;=8) 6:

/
 





1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 043N06

第 16・17 回日本大気化学会運営委員会議事録
第 16 回日本大気化学会運営委員会（大気化学研究会より通算 47 回）

2) JpGU-AGU2020 でのセッション運営等について

日時：2020 年 5 月 14 日（木）13:00～16:00

齋藤委員より説明があった。発表はすべて iPoster

場所：WEB 会議による開催形式となるが、コアタイムの設定などにより議論を促し

出席者：谷本浩志、金谷有剛、内田里沙、齋藤尚子、

たい。DFS(ディスカッションフォーラムセッション)を希

関山剛、竹川暢之、豊田栄、永島達也、中山智喜、

望し、その内容としては招待講演等を検討することと廣川淳、山地一代、町田敏暢（監事：途中までオブした。また、学部生が参加できる企画を、プログラム

ザーバ参加）

委員と人材育成 WG で検討することとした。可能な限

欠席者：森本真司、江口菜穂

り、非会員にも学会の雰囲気が伝わるような形で臨む
べきとの議論があった。なお、会員集会は DFS とは会長より、COVID-19 による社会状況を踏まえつつ、別枠で実施することを確認した。

学会会合の開催方法などを前向きに議論したい旨、
3) 奨励賞対象者の拡張について挨拶があった。引き続き、以下の報告・審議を行った。

豊田委員および廣川委員から資料提示と説明があり、議論した。応募者数増加に向けた方策として、

1) 会計状況、会計監査報告および会員状況につ

年齢上限を引き上げること、年齢だけでなく学位取得後年数でも資格が得られるようにすること、産休育休

いて関山委員と町田監事より 2019 年度の会計報告、やキャリアブレイクを考慮できるようにすることが有効

監査報告があった。当該年度は学部生旅費補助やであるとの意見で一致した。そのうえで、細則を「満保育費補助を新たに実施したが、それでも健全な会

37 歳以下(満 37 歳を含む)の者」から「原則として、39

計状況といえる。選挙費用など、当該年度は発生し歳以下または学位取得後 10 年未満とする」と修正すなかった費用については留意が必要なものの、学会ることを可決した。

として有意義な活動を検討し、積極的に資金投入し
4) 第 25 回大気化学討論会運営戦略についててゆくべきとの方向性が確認された。
関山委員より会員状況の報告があった。谷本会長

齋藤委員よりコロナウィルス蔓延の社会的状況をから、会費納入者数の把握に加え、新規入会・退会・踏まえ、千葉大学での開催条件や関連状況につい除名の人数の把握が重要との指摘があった。学生会て説明があった。議論の結果、準備期間も必要なこと員の追跡が困難となる問題について議論した。卒業から、千葉大学での現地開催ではなく、11 月にオン前の時期に、学位取得後の会員種別変更や退会のライン開催を目指す方向を決定した。なお、名古屋

手続きについて案内することで改善を試みることとし

大学宇宙地球環境研究所の共同利用の要件を確認た。また、学生会員の期間を単年度毎に設定する可

しつつ、オンライン実施の際の費用や方法を検討す

能性などについても継続的に議論することとした。今ることとした。

年度は直接的な会合が困難であり、入会を勧誘する
5) 選挙制度について機会が限られる点にも留意すべきとの議論があった。
1

大気化学研究 第 43 号 (2020)

廣川委員から説明があった。制度変更を次回の選
10) その他

挙に間に合わせるべく検討してきたが、コロナウィル
ス蔓延状況下においては、会合を充実化する検討を永島委員から、運営委員会活動に関する年間スケ

優先すべきであり、選挙制度に関する大きな変更を

ジュール表について、作成状況の報告と改訂依頼が次回選挙に反映することは見送ることとした。ただし、あった。また本会会員メーリングリストへの配信方法

現行の制度を維持したまま技術的に電子投票を導が運営委員に共有された。

入する可能性については、継続的に検討することとし以上た。
第 17 回日本大気化学会運営委員会

6) 女性活躍推進 WG の活動について（大気化学研究会より通算 48 回）
日時：2020 年 6 月 30 日（火）10:00～12:30

江口委員がとりまとめた資料に基づき山地委員から、女性会員メーリングリスト作成準備状況、保育支

場所：WEB 会議による開催

援ガイドライン等の改訂整備状況、保育支援アンケ

出席者：谷本浩志、金谷有剛、内田里沙、江口菜穂、ート実施準備状況について報告があり意見を交換し齋藤尚子、関山剛、豊田栄、中山智喜、永島達也、た。会合がオンラインで開催される場合にも適切な支

森本真司、山地一代援を行うべきとの議論があった。

欠席者：竹川暢之、廣川淳

7) IGAC2020 国際会議の延期について

会長より、会期が近づいている JpGU-AGU2020 や

谷本会長から、現時点では IGAC2020 国際会議

秋の大気化学討論会について、Web 開催となるもの

は 2021 年 9 月に延期され、対面形式での実施が検の、本会の特色を生かし会合を成功させるために協討 さ れ て い る と の 報 告 が あ っ た 。 Early Career

力をすすめるべき旨、挨拶があった。引き続き、以下Scientist Program への応募者等は延期開催の場合の報告・審議を行った。

には引き継がれる見込みである点や、延期の一方で、元のスケジュールである 2020 年 9 月に COVID-19

1) 会員状況について

関連の科学などをオンラインで議論する可能性も検関山委員より、現在の状況としての報告があった（その後、7 月 16 日の研究集会時点での更新情報で討されている点が共有された。

は、正会員 225 名(新規 1 名、会費納付 203 名)、学8) 日本学術会議・協力学術研究団体としての認定

生会員 29 名（新規 4 名、会費納付 12 名）、賛助会員
5 社（新規 1 社、会費納付 4 社））。会費徴収を円滑について

谷本会長から日本学術会議から学術研究団体とし化するため、海外在住者からの会費徴収方法としてて承認された旨の報告があった。会員にも周知する

PayPal の可能性を議論した。学生会員を期限付きの予定である。

会員とすることも国際文献社として対応可能ではあるとの情報があり議論した。

9) 学会誌「大気化学研究」の著作権規定について
2) 女性活躍推進 WG の活動について

金谷委員が代理で著作権規定案を提示した。著

江口委員より説明があった。女性会員 ML の設定

作者にとっても特に不利益がないことなどを確認し、案を可決した。

準備が完了し、7 月より運用開始予定である。保育支2

大気化学研究 第 43 号 (2020)

援ガイドラインに関し、宿泊キャンセルの場合の扱い

ポスター発表もオンラインで実施するかどうか等に関について軽微な修正を加えた版について承認し、7する議論を行った。第一報として 7 月 16 日の会員集

月から運用することとなった。保育支援に関するアン会や「大気化学研究」誌夏号等で周知を始めることとケート案が完成しており、運営委員内で意見を収集した。

したのちに実施する。男女共同参画学協会にオブザ
5) 「大気化学研究」誌第 43 号についてーバーとして加入を検討している旨の説明があり、追加情報を収集のうえ次回の運営委員会で結論を出

森本委員から報告があった。大気化学討論会開すこととなった。

催のお知らせ、JpGU でのセッション開催報告、奨励賞の候補者募集についても時期を見つつ掲載予定

3) JpGU-AGU2020 での大気化学セッション、DFS、である。

学部学生企画について

6) 奨励賞募集案内について

齋藤委員および中山委員から、大気化学セッショ
ンの iPoster, DFS(ディスカッション・フォーラムセッショ

豊田委員より説明があった。応募資格変更（細則ン)によるリモート実施と、学部生とのリモート交流企の変更）について、HP へ反映されたことを踏まえ、近画に関する資料提示と説明があり、議論した。7 月 16

日中に会員へ周知する。

日 10:45-12:15 に割り当てられた DFS では、3 件の招7) 年間スケジュールについて

待講演に加え、ショートトークと若手紹介を行うこととして提案があり、当日進行の確認や参加促進方法な

国際文献社とのやり取りの円滑化などのため、永どを議論した。iPoster での学生発表を DFS でも紹介

島委員が取りまとめている運営委員の年間スケジュ

し、運営委員が積極的に発表内容に対しコメントする

ール表の改訂が進み、ほぼ最終版となり、近日中にこととした。近年 JpGU で行ってきた学部生との昼食共有予定である旨、説明があった。

会や懇親会に代わるものとして、同日夕方から、「大気化学研究者との"オンライン"交流会」へ学部生を

8) Web 選挙について招待する企画を実施することとし、少人数グループへ

永島委員が調査した 4 社のデモサイトや費用につの分割の予備練習などを実施した。当日は DFS, 会

いて資料を基に説明があった。今後は選挙管理委員

員集会、iPoster 閲覧議論、交流会と続くため、誘導会および選挙制度 WG が対応を引き継ぎ、運営委員

をスムーズに行うべく情報をまとめて周知することとし

で試用・評価した結果なども踏まえつつ 1 月の次回た。

選挙を web 選挙方式で実施するための準備を進めることとなった。

4) 第 25 回大気化学討論会について
内田委員および齋藤委員より資料配付と説明があ

9) その他

り、議論した。会期（2020 年 11 月 11 日～13 日）とオ

特になし

ンライン開催方式を決定した。講演申し込み期間等

以上を含む当日までのスケジューリング、名古屋大宇宙
地球環境研究所の共同利用の位置づけを踏まえた
予算使途計画、一般・学生会員に関する参加費設定（日本大気化学会 運営委員会）と学生優秀発表賞の評価方法、口頭発表に加えて

3

大気化学研究 第 43 号 (2020)

編集後記

今号ではトピックスとして「陸域生態系と大気化学」をテーマに，松本様，牧様ら，豊田様にトピックスをご寄稿頂きました。各
テーマともに，執筆者の方々の最新の知見に基づく見解と，「陸域生態系と大気化学」の新たな研究への展望が，非常に丁寧に述べられており，大変興味深い内容となっております。各先生方に執筆をお願いした当時は，休校や在宅勤務，会議のキャンセルやオンライン化が始まる頃で，まさかこんなに続くとは想像もしておりませんでした。コロナ禍の中，慣れないオンラ
イン対応で何の大学も戦場と化していた折，早々に原稿を頂戴し，また校閲のお時間も作って下さった皆様に感謝しております。このような大変な時に，貴重な原稿をご執筆，ご寄稿頂きました，また，査読を快く引き受けて下さいました皆様に，この場をお借りして改めてお礼申し上げます。
JpGU-AGU Joint Meeting 2020（大気化学セッション）はオンラインにて開催しました。第 25 回大気化学討論会もオンライ開催が決定されました。何かと不自由な毎日ではございますが，大気化学研究が stay at home のおともに，学生や若手の方の学びの場の 1 つになれば嬉しく思います。
最後になりましたが，本号を発行するにあたりご協力いただきました皆様に感謝の意を伝えますともに，例年より発行がおくれましたことをお詫び申し上げます。今後とも一層ご支援ご鞭撻賜りますよう何卒よろしくお願い申し上げます。(K)大気化学研究 第43号 （2020年7月25日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 森本真司（共同編集長），山地一代（共同編集長），竹谷文一，宮﨑雄三
連絡先： 〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター 日本大気化学会事務局
電話： 03-5389-6237
FAX： 03-3368-2822
電子メール： jpsac-post@bunken.co.jp
ホームページ： https://jpsac.org/publications/aacr/《本誌掲載著作物の転載を希望される方へ》
本誌に掲載された著作物を転載される場合は，上記までご連絡ください。無断での二次使用や勝手な加工はお控えください。