日本における植物起源イソプレン放出量地理分布～トップダウンとボトムアップ推計の比較～

【背景・経緯】
　地上付近のオゾンはヒトの健康や農作物の収量に有害な影響を与えるため、その濃度を低減することは重要な課題です。適切なオゾン濃度低減対策を策定するにあたっては大気質シミュレーションが有効ですが、前駆物質削減によるオゾン濃度低減効果の推定結果が、不確実な植物起源VOC放出量の設定により大きく変わるため、植物起源のVOC放出量、特に、オゾン生成能の高いイソプレン放出量を正確に推計することが政策的に重要です。我が国のイソプレン放出量の推計には、実験室環境で測定された樹種ごとの個葉レベルの放出量とその存在量の情報から、樹種ごとに積み重ねで推計するというボトムアップ手法がもっぱら採用されてきましたが、この手法には実験室環境から実環境への外挿の点で大きな不確実性があります。

 

【成果】
　本研究では、トップダウン手法、すなわち、衛星観測によるホルムアルデヒドの対流圏カラム密度からその原因物質の放出量を推定するという手法の原理を用いて、イソプレン放出量の地理分布を推定し、得られた結果を既往のボトムアップ手法による推定結果例と比較しました（下図）。既往のボトムアップ推計例（右）では新潟県などの森林域で高くなっているのに対し、トップダウン推計（左）では太平洋沿岸の平野部で高くなっているなど、両者の分布傾向は全く異なることがわります。ボトムアップ手法による地理分布推定結果の特徴は、他のボトムアップ推定結果例でも同様に見られることから、今回のトップダウン推計が正しいとすれば、これまでのボトムアップ推計では、一般的に、森林域で過大推計、平野部で過小推計となっている可能性が示唆されました。本成果は、経済産業省の第１１回 産業構造審議会 産業技術環境分科会 産業環境対策小委員会（2023年2月）の資料や報告書としてweb上で公表されています。

 

＜URL＞

https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/sangyo_gijutsu/sangyo_kankyo/pdf/011_02_02.pdf

https://www.meti.go.jp/policy/voc/vocr4_haishutsusakugenkouka_houkokusho.pdf

 

 

図：今回のトップダウン推計と既往のボトムアップ推計（大気化学輸送モデルADMER-PRO（井上&東野, 2015, 大気環境学会誌）内蔵データ）によるイソプレン放出量地理分布の比較

 

【成果の意義・今後の展開】
　我が国のイソプレン放出量の地理分布をトップダウン手法の原理を用いて推定したところ、これまでボトムアップ手法で推定された地理分布と大きく異なることがわかりました。大気質シミュレーションにおいて、植物起源VOC放出量の設定は前駆物質排出削減によるオゾン濃度低減効果の推定結果に大きな影響を与えるため、今回明らかになった不整合の原因を究明し、より正しい推計値を得ることが政策的に重要であると考えられますので、鋭意その課題に取り組んでいます。

 

※ 本研究は一般社団法人産業環境管理協会からの助成を受けて実施されました。ご関係各位に深く感謝致します。

2024年01月25日