伊勢 武史          Takeshi Ise

E-mail: ise ||at|| jamstec.go.jp

 

201133日 更新

                                                                                         

 

 

特任研究員

独立行政法人 海洋研究開発機構 横浜研究所

物質循環研究プログラム

陸域生態系研究チーム

 

Research Scientist

Terrestrial Ecosystem Research Team

Research Institute for Global Change

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC)

                                                                                         

 

 

研究分野

 

モデリング—植物生態学・物質循環

 

環境変動下での生態系の変化を的確にとらえ予測するために、植物などの生物のさまざまな働きを包括的に扱うシミュレーションモデルを開発しています。

 

まず、植物の光合成や呼吸を、光や気温、水や養分という生育条件をもとにシミュレーションします(生理生態学)。光合成によって得られた炭素をもとに、植物は成長し、また繁殖し、生育環境が悪いと枯死したりします(個体群生態学)。植物は、種によって違うストラテジーを持っています。与えられた環境下でそれらが競争し、遷移が起こったりします(群集生態学)。これらのプロセスで、植物は二酸化炭素や水を吸収したり放出したりします。また、植物由来の有機物が土壌中に蓄積されたり分解されたりします(生態系生態学)。

 

このような多岐にわたるプロセスをそれぞれに適した時間スケールでシミュレーションすることで、生態系のダイナミクスの全体を理解することを目標としています。

 

モデリング—土壌炭素

 

土壌中には、大気中の二酸化炭素の約二倍の炭素が蓄えられています。この土壌炭素の蓄積や分解は、大気中の二酸化炭素濃度に大きな影響を与えることが懸念されています。たとえば、温暖化によって土壌微生物が活発化することで大量の土壌炭素が分解され、その結果として大気中に放出された二酸化炭素がさらなる温暖化を招く、というフィードバックを引き起こす可能性があります。

 

この重大なメカニズムの解明と的確な将来予測のため、土壌炭素循環と土壌物理をカップリングした、新しいモデルシステムを構築し、発表しています。

 

この研究は、科学雑誌「Nature」別冊の「Nature Geoscience」で取り上げられ(2008年)、

http://www.nature.com/ngeo/journal/v1/n11/abs/ngeo331.html

 

また「Nature」本誌や

http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7215/full/455839c.html

 

New York Times」紙などで紹介されています。

http://www.nytimes.com/2008/10/14/science/14obpeat.html

 

 

Research interests

 

Ecological modeling.  Computer modeling of ecological processes, especially based on ecophysiology and biogeochemistry.  Reproduction of past and present ecosystem structure and function, and future responses and two-ways interactions against global environmental change.

 

                                                                                         

 

業績

 

論文・著書・講演・教育経験・アウトリーチ(啓発・教育活動やボランティア)などをまとめています。

 

 

査読学術論文(主著) PEER-REVIEWED PUBLICATIONS (FIRST AUTHOR)

 

Ise, T., C.M. Litton, C.P. Giardina, and A. Ito. 2010. Comparison of modeling approaches for carbon partitioning: Impact on estimates of global net primary production and equilibrium biomass of woody vegetation from MODIS GPP. Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 115, G04025, doi:10.1029/2010JG001326.

 

Ise, T., and P.R. Moorcroft. 2010. Simulating boreal forest dynamics from perspectives of ecophysiology, resource availability, and climate change, Ecological Research 25:501-511.

 

Ise, T., A.L. Dunn, S.C. Wofsy, and P.R. Moorcroft. 2008. High sensitivity of peat decomposition to climate change through water-table feedback. Nature Geoscience 1:763-766.

 

Ise, T. and H. Sato. 2008. Representing subgrid-scale edaphic heterogeneity in a large-scale ecosystem model: A case study in the circumpolar boreal regions. Geophysical Research Letters 35, L20407, doi:10.1029/2008GL035701.

 

Ise, T. and P.R. Moorcroft. 2008. Quantifying local factors in medium-frequency trends of tree ring records: Case study in Canadian boreal forests. Forest Ecology and Management 256:99-105.

 

Ise, T. and P.R. Moorcroft. 2006. The global-scale temperature and moisture dependencies of soil organic carbon decomposition: an analysis using a mechanistic decomposition model. Biogeochemistry 80:217-231.

 

 

その他の論文・著作物 OTHER SCIENTIFIC PUBLICATIONS

 

伊勢武史, 羽島知洋. 2010. 陸面と大気のフィードバックが気候に与える影響−植生モデルの果たすべき役割. 月刊海洋 42:292-299.

 

伊勢武史, 和穎朗太. 2008. 炭素循環を介する気候変動と陸域(植生・土壌)生態系のフィードバック―グローバルな炭素循環と高緯度地域の重要性. 月刊地球 30:230-239.

 

明日香壽川, 河宮未知生, 高橋潔, 吉村純, 江守正多, 伊勢武史, 増田耕一, 野沢徹, 川村賢二, 山本政一郎. 2009. 地球温暖化懐疑論批判.  <http://www.cneas.tohoku.ac.jp/labs/china/asuka>. IR3S/TIGS叢書No.1, 東京大学サステイナビリティ学連携研究機構(IR3S).

 

 

書籍 BOOKS

 

Ise, T., A.L. Dunn, S.C. Wofsy, P.R. Moorcroft. 2010. Simulating peatland methane dynamics coupled to a mechanistic model of biogeochemistry, hydrology, and energy: Implications to climate change. In: S.W. Simard and M.E. Austin, eds, Climate Change and Variability, Croatia, Sciyo.

 

Ise, T., T. Hajima, H. Sato, and T. Kato. 2009. Simulating the two-way feedback between terrestrial ecosystems and climate: Importance of forest ecological processes on global change, In: J.D. Creighton and P.J. Roney, eds, Forest Canopies: Forest Production, Ecosystem Health, and Climate Conditions, New York, NOVA.

 

 

SCIENTIFIC PRESENTATIONS

 

Ise, T., N. Kato, H. Enomoto, M. Kondo and M. Uchida. 2011. Constructing a Depth-Stratified Model for Soil Organic Carbon: a Brand-new, Integrated Ecosystem Model with Radiocarbon Tracking. AMS-12 Conference 2011322日 ニュージーランド)

 

土壌炭素モデルの垂直構造化と放射性炭素データによる検証. 日本生態学会大会 20113月 札幌)

 

土壌階層モデルによる土壌物理と炭素循環のシステムシミュレーション:アラスカにおけるケーススタディ. 国立極地研究所 平成22年度研究集会「北極環境研究の課題と展望」(20111月 立川)

 

Constructing a depth-stratified model for soil organic carbon: dynamics of past, current, and future accumulation and decomposition. 2010 American Geophysical Union Fall Meeting (201012, San Francisco, CA, USA)

 

A physics-based, depth structured simulation of soil organic carbon: Study in Alaska with 14C data. Second International Symposium on the Arctic Research “Arctic System in a Changing Earth” 2010127, 東京)

 

泥炭地のシミュレーションと気候変動−生態学と物理学の接点. GCOE公開講演会 (2010114, 横浜国立大学)

 

陸域生態系モデルの今後の発展の方向性と応用の可能性. 日本気象学会秋季大会 (201010, 京都)

 

Construct a size- and age-structured dynamic global vegetation model: simulation of global carbon budget. 2010 Ecological Society of America Annual Meeting. (20108, Pittsburg, PA, USA)

 

泥炭地のシミュレーションと気候変動−生態学と物理学の接点. 若手生態学者モデル勉強会 (2010710-11, 東京・本郷)

 

陸域生態系モデルの今後の発展の方向性と応用の可能性. 日本生態学会第57回大会 (20103, 東京・駒場)

 

泥炭と気候変動−妥協しないシミュレーションで新発見. 29th 北海道若手生態学研究会 (2010-02-27)

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. CarboEastAsia Workshop 2010 “Up-scaling and synthetic assessment of carbon cycling in East Asia” January 12-13, 2010, Beijing, China

 

Comparison of modeling approaches for carbon partitioning: impact on estimates of global net primary production and equilibrium biomass of woody vegetation from MODIS GPP. 2009 American Geophysical Union Fall Meeting (200912, San Francisco, CA, USA)

 

植物の生産量のアロケーションを全球規模でモデル化する. 2009年度統計数理研究所重点型共同利用研究「フィールド生態学と統計数理」研究集会. 20091029-30.

 

Representing heterogeneity in species composition in space and time: Successional patterns on different soils in central Canadian boreal forests. DIVERSITAS OSC2. (200910, Cape Town, South Africa)

 

Simulating the two-way feedback between terrestrial ecosystems and climate: Importance of terrestrial ecological processes on global change. 2009 Ecological Society of America Annual Meeting. (20098, Albuquerque, NM, USA)

 

サブグリッドスケールの地表の多様性を広域生態系モデルで扱う:北方林におけるケーススタディ. 日本気象学会2009年度春季大会 (20095, つくば)

 

陸面と大気のフィードバックが気候に与える影響:植生モデルの果たすべき役割 (Simulating land-atmosphere feedbacks in the earth climate system: recent progress in a dynamic vegetation model) 日本地球惑星科学連合2009年大会 (20095, 幕張)

 

Peatlands and climate change. Landuse and wetlands in the AR5 models. (20095, Hamburg, Germany)

 

Simulating the two-way feedback between terrestrial ecosystems and climate: importance of forest ecological processes on global change. Landuse and wetlands in the AR5 models. (20095, Hamburg, Germany)

 

Simulating the two-way feedback between terrestrial ecosystems and climate: importance of forest ecological processes on global change. March 2009. 55th Conference of the Ecological Society of Japan, Fukuoka, Japan. Symposium. 日本生態学会第56回大会 (20093, 岩手)

 

年輪幅の中期変動に含まれるローカルな影響を広域の影響から分離する. 数理生態学勉強会 招待講演 (20081212, 統計数理研究所)

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. 1st International Symposium on the Arctic Research (200811, 東京)

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. (200810, 国立環境研究所)

 

Quantifying local factors in medium-frequency trends of tree ring records: Case study from Canadian boreal forests. アメリカ生態学会 (2008, 米国ミルウォーキー).

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. 12回日米地球変動ワークショップ (2008年7月, デンバー、NCAR).

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. (20086, 首都大学東京)

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. (20085, USDA Forest Service)

 

High temperature sensitivity of peat decomposition due to physical-biogeochemical feedback. (20084, ハワイ大学)

 

Carbon dynamics in peatland: implications to climate change. March 2008. 55th Conference of the Ecological Society of Japan, Fukuoka, Japan. Oral presentation.

 

Fast limits to peat bog growth: A dynamic, mechanistic simulation of interacting peat carbon, hydrology, and thermal dynamics. August 2007. Ecological Society of America / Society of Ecological Restoration Joint Meeting at San Jose, California. Oral presentation.

 

Analyzing boreal forest dynamics under climate change. Graduate Student Symposium. May 2006. Harvard University. Oral presentation.

 

Simulation of boreal forest dynamics under climate change. May 2006. 2nd Annual Plant Biology Symposium, Harvard University. Poster presentation.

 

Biogeochemical interactions of boreal forest with climate change: implications from dendrochronology. March 2005. 52nd Conference of the Ecological Society of Japan, Osaka, Japan. Oral presentation.

 

The temperature and moisture dependencies of soil organic carbon decomposition at global scales: analysis using a mechanistic decomposition model. August 2004. 89th Conference of the Ecological Society of America at Portland, Oregon. Poster presentation.

 

The fate of soil organic carbon under climate change: importance of vegetation change and possible positive feedback. February 2004. Harvard University Herbarium Seminar Series. Oral presentation.

 

 

OUTREACH(啓発・教育活動やボランティア)

 

リサパートナーズ. 2010. September 10. 公開インタビュー「僕らの生活の場、この地球って、一体どうなってしまうの?」.

 

国立科学博物館. 2010. May 29. サイエンスカフェ「地球温暖化とフィードバック シミュレーションで何が分かるの? 〜」.

 

朝日新聞. 2009. November. インタビュー「温暖化 このまま進んだら・・・ 森林 CO2発生源?」.

 

海洋研究開発機構. 2009. November 7. サイエンスカフェ「地球温暖化とフィードバック:シミュレーションで何が分かるか」.

 

未来世紀放送局HOPE. 2009. July 31. Internet TV broadcast. Interview, presentation, and discussion.

 

横浜環境会議. 2009. July 18. 海洋研究開発機構横浜研究所の紹介:地球温暖化とフィードバックシミュレーションで何が分かるか. 講演.

 

海洋研究開発機構. 2009. 研究紹介(DVD). Interview and presentation.

 

New York Times. 2008. October 13. Temperatures May Dry Up Peat Bogs, Causing Carbon Release. Newspaper article.

 

Herald Sun. 2008. October 13. Climate threatens peat, threatens climate. Newspaper article.

 

Reuters. 2008. October 12. Warmer climate to dry up peatlands. Interview.

 

 

競争的資金  SCIEITIFIC GRANTS

 

環境研究総合推進費 「北極高緯度土壌圏における近未来温暖化予測の高精度化に向けた観測及びモデル開発研究」 平成22年度から24年度 2,980,983円(平成22年度実績)

 

 

CONTRIBUTIONS

 

Keinath, D.A. 2005. Fringed Myotis (Myotis thysanodes): A Technical Conservation assessment. October 29, 2004. December 12, 2005. Prepared for the USDA Forest Service, Rocky Mountain Region, Species Conservation Project. Peer Review Administered by Society for Conservation Biology.

 

Mackessy, S.P. 2005. Desert Massasauga Rattlesnake (Sistrurus catenatus edwardsii): A Technical Conservation Assessment. December 12, 2005. Prepared for the USDA Forest Service, Rocky Mountain Region, Species Conservation Project. Peer Review Administered by Society for Conservation Biology.

 

Patla, D.A. and D. Keinath. 2005. Columbia Spotted Frog (Rana luteiventris formerly R. pretiosa): A Technical Conservation Assessment. August 1, 2005. Prepared for the USDA Forest Service, Rocky Mountain Region, Species Conservation Project. Peer Review Administered by Society for Conservation Biology.

 

Klaus, M. and G.P. Beauvais. 2004. Water Vole (Microtus richardsoni): A Technical Conservation Assessment. January 20, 2004. Prepared for the USDA Forest Service, Rocky Mountain Region, Species Conservation Project. Peer Review Administered by Society for Conservation Biology.

 

McDonald, D., N.M. Korfanta, and S.J. Lantz. 2004. The Burrowing Owl (Athene cunicularia): A Technical Conservation Assessment. September 14, 2004. Prepared for the USDA Forest Service, Rocky Mountain Region, Species Conservation Project. Peer Review Administered by Society for Conservation Biology.

 

Litton, C.M., M.G. Ryan, and D.H. Knight. 2003. Effects of tree density and stand age on carbon allocation patterns in postfire lodgepole pine. Ecological Applications 14:460-475.

 

Litton, C.M., M.G. Ryan, D.H. Knight and P.D. Stahl. 2003. Soil-surface carbon dioxide efflux and microbial biomass in relation to tree density 13 years after a stand replacing fire in a lodgepole pine ecosystem. Global Change Biology 9: 680 doi:10.1046/j.1365- 2486.2003.00626.x.

 

Litton, C.M., M.G. Ryan, D.B. Tinker, and D.H. Knight. 2003. Belowground and aboveground biomass in young postfire lodgepole pine forests of contrasting tree density. Canadian Journal of Forest Research 33: 351-363.

 

 

TEACHING EXPERIENCES

 

At Harvard University:

       OEB 55 Ecology. Spring 2007. lecture and discussion.

       OEB 10 Introduction to biodiversity. Fall 2007, Fall 2006. laboratory and discussion.

       OEB 51 Introduction to organismic biology. Fall 2004. laboratory and discussion.

       OEB 157 Global change biology. Spring 2006. discussion.

 

At the University of Wyoming:

       BIOL 1010 General Biology. Spring 2002. laboratory.