水田における温室効果ガス排出量を自動測定する技術

2024年10月から、コペンハーゲン大学農業環境研究所および地球湿地センター（デンマーク）は、タイビン省ドンフン郡フールオン村で「ベトナムの稲作における温室効果ガス排出量のモデル化、計算、予測のための現場測定方法の確立」プロジェクトを実施します。

GS Bo Elberling (trái) thuộc Trung tâm Đất ngập nước toàn cầu kiểm tra hoạt động của các thiết bị đo phát thải trên đồng ruộng. Ảnh: Bảo Thắng. — 地球湿地センターのボー・エルバーリング教授（左）が、現地で排出ガス測定装置の性能を確認している。写真：*バオ・タン*

このプロジェクトは、2年間にわたり、地表と大気の間のCO₂、CH₄、N₂Oなどの温室効果ガスの交換を測定・分析し、農業活動が環境に与える影響を評価することを目的としています。

研究チームは、稲作（春作と夏作）と冬作（耕作地）の両方を測定しました。これにより、年間の温室効果ガス排出量を推定することができました。これにより、各作物だけでなく、栽培プロセスの全段階における温室効果ガス排出量の包括的な評価が可能になりました。

ベトナムでは、稲作における温室効果ガス排出量を測定する研究が数多く行われてきました。しかし、そのほとんどは手作業で行われ、田んぼから水を抜く際など、栽培の特定の段階でのみ測定されていました。

農業環境研究所と地球湿地センターのプロジェクトは、すべての測定がリアルタイムで自動的に行われるという点で異なります。ユーザーはいつでもデータにアクセスし、それぞれの温室効果ガスの排出量を正確に把握できます。

この自動化システムは主に2つの部分で構成されています。1つ目は、ガス分析装置を収容したコンテナです。このコンテナの役割は、圃場に設置された自動測定チャンバーから温室効果ガスデータを収集、分析、保存することです。

Một cảm biến đo lượng khí thải. Ảnh: Bảo Thắng. — 排出量を測定するセンサー。写真：*バオ・タン*

コンテナから数十メートル離れた田んぼには、6つの自動ガス測定室（チャンバー）が設置されており、2列に分かれています。1列目は裸地（チャンバー内に米は入っていません）からのガス放出を測定し、もう1列目はチャンバー内に米が入っています。

指定された測定時間（約15分ごと）ごとに、サンプリングチャンバーが自動的に閉じ、ポンプが内部のガスをすべて吸引して容器内の分析装置に送ります。CO₂、CH₄、N₂O濃度の測定は完全に自動で行われます。

サンプリングが完了すると、チャンバーが自動的に開き、サンプリングは次のチャンバーに移動します。

研究期間中の温室効果ガスの変動を分析するため、実験圃場に気象観測所が設置されました。この観測所の目的は、気温、湿度、風速などを測定し、プロジェクト実施期間中の温室効果ガスの変動とその変化（もしあれば）を包括的に分析・提供することです。

測定データはすべてデータロガーに記録・保存され、継続的な監視と分析が保証されます。

Một chamber đang mở nắp. Nó sẽ tự động đóng trong khoảng 15 phút theo lịch cài đặt để xác định lượng khí thải từ đất. Ảnh: Bảo Thắng. — 蓋が開いた状態のチャンバー。設定されたスケジュールに従って約15分後に自動的に閉じ、土壌から放出されるガスの量を測定します。写真：*バオ・タン*

ボー・エルバーリング教授（地球湿地センター）は、このプロジェクトの結果は、土壌有機物を維持・改善し、温室効果ガスの排出を削減しながら、農家が作物の収穫量、品質、灌漑用水、肥料を最適化するための具体的なガイドラインの策定に役立つだろうと述べた。

湿地（水田を含む）は地球表面のごく一部を占めるに過ぎませんが、温室効果ガスの吸収と放出の「ホットスポット」となっています。過去数百年にわたり、湿地は縮小したり農地へと転換されたりしており、土壌に蓄えられた炭素の一部がCO₂として放出されています。これらの地域を再び湛水させることでCO₂排出量は減少する可能性がありますが、CH₄とN₂O排出量が増加する可能性があります。

地球湿地センターは、人類のカーボンニュートラルの目標を推進するために、湿地（水田を含む）の温室効果ガス排出の可能性をモデル化し予測する新しいアプローチを設計する予定です。

農業環境研究所所長のマイ・ヴァン・チン准教授によると、農業生産からの温室効果ガス排出は世界的な問題となっている。特にベトナムのような農業国では、農業生産は気候変動の影響を大きく受けるだけでなく、メタン（CH₄）排出に寄与することで気候変動の直接的な原因にもなっている。

Hệ thống thiết bị đo của dự án sẽ ghi nhận kết quả trong vòng 2 năm, từ đó đưa ra những tham vấn để tính toán chính xác hơn lượng phát thải trong canh tác lúa nước. Ảnh: Bảo Thắng. — このプロジェクトの測定システムは2年間にわたり結果を記録し、稲作による排出量のより正確な計算に関する助言を提供する。写真：*バオ・タン*

米の生産は農業由来の温室効果ガス排出量の約半分を占めています。したがって、米からのCH₄排出量を測定できる技術は、排出量削減策の特定につながる可能性があります。これは、農業から排出される3つの温室効果ガス（CO₂、CH₄、N₂O）が、生態系における炭素と窒素の生物地球化学的循環の産物であるためです。

これまでにベトナムは、1994年、2000年、2010年、2013年、2014年、2016年、2018年、2020年の6回の国家温室効果ガスインベントリを実施しました。ほとんどの温室効果ガスインベントリの計算では、国固有の係数（Tier 2以上）を使用せずに、IPCC Tier 1排出係数を使用しています。