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    ～ 植物の“昼寝”を宇宙から監視できる時代へ～

お知らせ

2025.07.09（水）

気象衛星ひまわりで30分ごとに光合成活動を可視化
～ 植物の“昼寝”を宇宙から監視できる時代へ～

千葉大学国際高等研究基幹/環境リモートセンシング研究センターの山本雄平助教と同センターの市井和仁 教授らが主導する、日本・韓国・ドイツの大学の国際共同研究チーム（日本からは国立環境研究所（NIES）、 森林総合研究所、宇宙航空研究開発機構（JAXA）などが参画）は、気象衛星「ひまわり8号・9号」の観測 データを活用し、東アジア地域における植生の光合成量を30分ごとに推定する新たな手法を開発しました。この手法により、従来モデルでは表現が困難だった晴天・曇天時の光利用効率の違いや、真昼の強光・高温・ 乾燥時に見られる光合成活動の抑制（いわゆる“昼寝現象”）をより正確に捉えることが可能となりました（図1）。

図1．気象衛星ひまわりによる光合成量推定の概略図。
右端の葉は、高温によるストレスで気孔が閉じている様子（昼寝現象）を表している

植物の光合成量は、陸域生態系の炭素循環や気候変動を理解する上で基盤となる指標です。特に、近年増加している熱波や干ばつなどの異常気象に対する植生活動の応答をいち早く把握するには、一日を通じた光合成量の変動（日周変動）を捉えることが不可欠です。
しかし、植生の光合成活動を含む陸域の観測には、同じ地点を飛来する頻度が低い極軌道の人工衛星が主に利用されており、光合成量の推定は数日から一ヶ月単位で行われてきました。また、衛星観測データをもとに光合成量を推定する従来の光利用効率モデル（以下、「従来モデル」）は、真昼の強光・高温・乾燥条件や、日の出直後や日没前の薄暗さ、放射環境（空模様）の急激な変化など、一日の中で起こる多様な気象環境の変動を考慮していませんでした。

本成果は、異常気象時に植物が受けるストレスやダメージの早期発見に利用できるだけでなく、日周から年スケールの炭素収支（植物の光合成や動植物の呼吸等によるもの）を一貫して捉える新たな枠組みとしての活用も期待されます。 本研究成果は 2025年6月16日に、国際誌 Remote Sensing of Environment に掲載されました。発表論文の共著者として、当機構第一宇宙技術部門地球観測研究センターの秋津朋子主任研究開発員が参加しています。詳細については、千葉大学のウェブサイトをご参照ください。

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・国立大学法人 千葉大学
・国立研究開発法人 国立環境研究所
・国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所

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