Carbon cycle [炭素循環]

I guess most of you have heard of the fact that plants can use carbon dioxide (CO₂) in the air to produce oxygen (O₂). Human and other animal benefit from the activity of plants because we breathe O₂ and produce CO₂. This exchange of CO₂ and O₂ is very important for the earth to stay healthy. When plants are reduced from the earth surface, the balance changes and CO₂ may increase in the atmosphere, causing the climate change. In our lab, we study this ‘carbon cycle’. The carbon cycle can be simplified as described above. However, the fact is that the carbon cycle is far more complicated than that. For example, did you know that soil respires too? Soils also produce CO₂ just as we do. This is due to soil microorganisms or to plant roots. Soils store a lot of carbon in them and the amount of carbon in soils are much bigger than atmospheric CO₂. Thus, by increasing soils’ power to store carbon, it may be possible to reduce CO₂ in the air.

Not much is known about how soil microbes store carbon in soils. We investigate the mechanisms by measuring CO₂ emitted from the air, or by extracting carbon in soils.

植物が二酸化炭素を吸収して酸素を排出している、という話を聞いたことがあると思います。逆に私たち人間や動物は、その酸素を呼吸して、二酸化炭素を吐き出します。このようにして植物の恩恵を得ているわけです。ですから、この二酸化炭素と酸素のバランスは、地球生命が健康であるために重要であることがわかるでしょう。植物がこの地球上で減り続けてしまえば、大気中の二酸化炭素が増加し、それは今問題になっている気候変動を引き起こすと考えられています。

私たちの研究室では、この「炭素循環」を研究しています。炭素循環は、さきほど示したように単純化することが出来ますが、実際はもっともっと複雑です。例えば植物が生えている土も呼吸して二酸化炭素を排出するのです。それは土に住んでいる微生物が呼吸をするからです。植物の根も呼吸をします。実は、土壌に蓄えられている炭素は、大気中に二酸化炭素として存在している炭素よりもずっと多いのです。ですから、この土壌が炭素を土に蓄える力を強くすることが出来れば、大気中の炭素も減らすことが出来ると私は考えています。

でも、土壌の微生物と、土壌中の炭素の関係はまだまだ分かっていません。私の研究室では、土壌から排出される二酸化炭素量を測定したり、土壌から炭素を抽出して濃度を測ったりしながらそのメカニズムを調べています。