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、現場で排出測定装置の性能をチェックしている。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（春と夏の作物）と冬の作物（不毛地）の両方について測定を実施しました。これにより、年間の温室効果ガスの総排出量を推定できます。これにより、各作物および栽培プロセスの各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す。

ベトナムでは、稲作における温室効果ガスの排出量を測定する研究が数多く行われています。しかし、そのほとんどは手作業で行われ、畑から水を抜くときなど、耕作の特定の段階でのみ行われます。

農業環境研究所と世界湿地センターのプロジェクトは、すべてリアルタイムで自動的に測定さ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がどれだけ排出されているかを正確に知ることができます。

この自動システムは 2 つの主要部分で構成されています。まず、ガス分析装置が入った容器です。コンテナの使命は、現場に設置された自動測定室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現場の床には、6 つの自動ガス測定室が 2 列に分かれて設置されています。 1 列目は裸地（チャンバー内に米なし）からの排出量を測定し、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られ、ポンプが内部のガスをすべて吸い上げて、容器内にある分析装置に送ります。 CO₂、CH₄、N₂O濃度の測定は全自動で行われます。

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。

研究中の温室効果ガスの変動を分析するために、実験圃場に気象観測所が設置されました。この観測所の使命は、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とその変化（もしあれば）を分析して総合的な見解を提供することです。

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. — チャンバーが開いています。土壌から放出されるガスの量を判定するため、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（稲作地域を含む）は地球の表面のほんの一部を占めるに過ぎないが、温室効果ガスを吸収・放出する「ホットスポット」である。過去数百年にわたり、湿地は縮小したり農地に転換され、土壌に蓄えられた炭素の一部がCO₂として放出される傾向にあります。これらの地域を再び冠水させると、CO₂排出量は削減される可能性がありますが、CH₄およびN₂O排出量は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、農業生産による温室効果ガスの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、CH₄排出に寄与するため気候変動の直接的な原因にもなります。

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年間にわたって結果を記録し、稲作による排出量をより正確に計算するためのアドバイスを提供します。写真：*バオ・タン。*

米の生産は農業による温室効果ガスの約半分を排出します。したがって、米からのCH₄排出量を測定できる技術は、排出量削減対策を計画する可能性を秘めています。これは、農業活動から排出される CO₂、CH₄、N₂O の 3 つの温室効果ガスがすべて、生態系における炭素と窒素の生物地球化学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。