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陸面モデルISBA(SURFEX v9)における窒素循環の表現と炭素循環との結合:2つのFree-Air CO2増加実験サイトを用いた評価

Representation of the nitrogen cycle and its coupling with the carbon cycle in ISBA (SURFEX v9) the land surface model: evaluation using two Free-Air CO 2 Enrichment experiment sites (原題)

Jeanne Decayeux, Bertrand Decharme, Romain Darnajoux, Christine Delire

Geoscientific model development📚 査読済 / ジャーナル2026-08-21#気候科学Origin: EU
DOI: 10.5194/gmd-19-7787-2026
原典: https://doi.org/10.5194/gmd-19-7787-2026

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、気候モデルの陸面過程に窒素循環を組み込むことの重要性を示し、ISBAモデルに窒素循環を実装した。FACE実験サイトでの評価により、窒素循環を含むことでNPPや炭素蓄積の推定が改善されることを示した。高CO2条件下での光合成の窒素制限によるダウンレギュレーションを再現し、炭素循環への影響を明らかにした。

English

This paper presents the implementation of the nitrogen cycle in the ISBA land surface model and evaluates it using two FACE experiment sites. Including nitrogen improves NPP and carbon stock estimates, and reproduces the downregulation of photosynthesis under elevated CO2 due to nitrogen limitation, highlighting the importance of nitrogen-carbon coupling in climate models.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の気候モデル開発や地球環境研究において、陸面過程の精度向上は気候予測の信頼性に寄与する。特に、炭素循環と窒素循環の結合は、将来のCO2吸収量の予測に影響し、日本の気候変動適応策や緩和策の検討に示唆を与える。

In the global GX context

Globally, this research contributes to improving land surface models used in climate projections, which are essential for understanding the global carbon cycle and informing climate policy under the Paris Agreement. The coupling of nitrogen and carbon cycles is critical for accurate carbon budget assessments and for predicting the land carbon sink's response to elevated CO2.

👥 読者別の含意

🔬研究者:GX研究者は、気候モデルにおける窒素循環の実装と評価の方法論を参考に、炭素循環の予測精度向上に活用できる。

🏛政策担当者:政策担当者は、気候予測の不確実性を低減するための研究投資の重要性を認識できる。

📄 Abstract(原文)

Abstract. Nitrogen (N) is a critical nutrient, that controls photosynthesis and decomposition processes. It is important to include the N cycle in the land component of climate models to improve the exchange fluxes of CO2 between land and atmosphere. We present here the implementation of the N cycle in the CNRM land surface model, namely ISBA. We evaluate the model on two Free-Air Enrichment (FACE), experiments sites: Duke and Oak Ridge. In particular, the response to elevated CO2 is studied. We compare the reference version without the N cycle (C) and the new version in which it is included (CN). A comparison to a multi model analysis shows encouraging results, since the computed NPP and N assimilation flux fall in the inter model range. The CN version performs better than the C version for NPP. Next, we focus on the carbon cycle by comparing simulation results to observations. The CN version improves the carbon stocks, largely overestimated by the C version. In particular, at elevated CO2, in the CN version, photosynthesis is downregulated by the N limitation. This yields a reduction of C accumulation in soil and biomass in comparison to the C version. In the literature, diverging strategies are observed to overcome N limitation. The model reproduces well the main features but fails to represent some sites characteristics. Finally, a detailed analysis of the simulated N dynamics is presented.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。