地球の「肺病」が悪化しています！森林破壊は熱帯地域にまで広がる

著者: 張双湖

「熱帯林は『地球の肺』に相当します。」近年、世界の森林破壊は徐々に減少していると人々は信じていますが、これは幻想です。私たちの研究は、地球の「肺の病気」がまだ悪化していることを示しています。」南方科技大学環境科学工学学院の准教授、曽振中氏は中国科学日報に語った。

3月1日、ネイチャー・サステナビリティ誌は、曽振中氏のチーム、南方科技大学環境科学工学学院の鄭春妙教授のチーム、香港大学の陳紀教授のチームの研究成果を発表した。この研究では、初めて複数のソースのリモートセンシングデータを使用して、熱帯林の炭素貯蔵量損失の年次変動特性と推進要因を調査し、熱帯林の炭素貯蔵量損失が21世紀以降倍増傾向を示していることを発見しました。

年次変動に関する稀有な研究

「熱帯雨林は地球の炭素循環において極めて重要な役割を果たしている」と曽振中氏は説明した。「同じ面積の森林の場合、熱帯雨林は温帯林や北方林よりもはるかに大きな炭素隔離能力を持っています。」

熱帯林は地球規模の陸上炭素循環と大気中の二酸化炭素濃度の調節に重要な影響を及ぼします。これらは巨大な炭素貯蔵庫（バイオマス炭素約 250PgC、1PgC = 1015gC、または 10 億トンの炭素を貯蔵）であるだけでなく、光合成を通じて大量の二酸化炭素を固定することもできます。

近年、極端な気候現象や人間活動の影響により、熱帯林の炭素隔離能力が弱まるだけでなく、大量の炭素貯蔵量の損失も引き起こしています。既存の研究は主に森林炭素貯蔵量の損失の大きさに焦点を当てており、森林炭素貯蔵量の損失の年次変動について報告した研究はほとんどありません。

「陸上の炭素源/吸収源は、地球規模の炭素循環の中で最も不確実性が高い部分です。森林炭素貯蔵量の損失の年次変化を正確に評価することで、地球規模の炭素循環を推定するためのより正確な基礎を提供できます。」

論文の筆頭著者で、南方科技大学と香港大学が共同で指導する博士課程の学生であるフェン・ユー氏は、中国科学日報に次のように語った。「高解像度のリモートセンシング観測製品に基づき、層別ランダムサンプリング法と組み合わせて、2001年から2019年までの熱帯地域での森林消失によって引き起こされたバイオマス炭素と土壌有機炭素の損失を計算しました。熱帯林の炭素貯蔵量の損失が、21世紀初頭の年間0.97±0.16PgCから年間1.99±0.13PgCに増加していることを初めて発見しました。」

馮宇氏は、人間の活動によって毎年10PgC以上の炭素が大気中に排出されており、そのうち30%以上が陸上生態系に吸収されていると説明した。熱帯林は陸上生態系における炭素隔離の主な原動力だが、「最新のデータによると、人間による熱帯林の破壊は減少するどころか増加している。2000年から現在までに、森林破壊率は2倍になっている」。

データの精度を高める

2016年、曽振中氏は米国プリンストン大学で博士研究員として研究を行っていました。彼の指導者であるエリック・F・ウッド教授は、たまたまタイ北部の熱帯林破壊に関する研究プロジェクトに携わっていました。

プロジェクトの開始時に、曽振中氏は調査のためにタイ北部のナーン県を訪れました。ナンマンションに到着するやいなや、彼は目の前の光景に「衝撃を受けた」。

「尾根に立って下を見下ろすと、山のいたるところで、元のデータでは森林と示されていた場所に、実際にはトウモロコシが植えられていることがわかります。」曽振中氏は、多くの場所で「地形が急峻すぎて、人がしゃがむ勇気がない」と付け加えたが、それでも広大な森林が畑に変わってしまった。

「この研究には2つの注目すべき点がある」とゼン氏は語った。「熱帯林の森林破壊率が2倍になっていることがわかった。第一に、より正確な衛星データを使用したこと、第二に、より正確な計算モデルを使用したことによる。」

馮宇氏は、この分野でのこれまでの研究では主に数百メートルの解像度の衛星データが使用されていたと付け加えた。この研究では、小規模な森林伐採や農民による森林への「侵入」をより正確に把握できる解像度30メートルの衛星データが使用された。

さらに研究チームは、解像度3～5メートルの精度を誇るアメリカの民間衛星プラネットの高解像度リモートセンシングデータも使用し、森林伐採後の土地利用の「視覚的解釈」も行った。

研究者らは1TBのデータを分析した結果、元の計算モデルに誤りがあったことを発見した。研究チームは、各衛星画像と表を手作業で修正するのに10日以上を費やし、層別ランダム抽出法と組み合わせて、最終的に「より正確なデータ」を得た。

森林破壊は「悪化の一途をたどっている」

曽振中さんは2016年から2019年まで毎年熱帯林地域で現地調査を行っていた。彼とアメリカ、フランス、タイ、イギリスなどの国のパートナーたちは、アフリカ、南アメリカ、東南アジアの熱帯雨林地域を旅しました。

「近年、世界各国が森林保護の取り組みを強化していると我々は考えており、多くの研究データは森林破壊の速度が鈍化しているか、基本的に横ばいであることを示しているが、実際はそうではない」と曽振中氏は語った。「現在、世界の森林破壊のホットスポットは中緯度から熱帯地域へと移っており、いくつかの新しい特徴が浮かび上がってきています。第一に、森林破壊はより高所に移動しており、第二に、森林破壊はより散発的で隠れた場所になっています。」

この研究は、熱帯林地域における森林破壊の主な原因は農業の拡大であることを示唆している。標高が低いと監視や管理が難しくないため、森林破壊は緩和されます。しかし、耕作のための小規模な森林伐採は徐々に山間部にも広がりつつあります。さらに、熱帯林地域は「輪作農業」（耕作のための森林伐採が数年後に放棄され、徐々に自然に森林が形成され、その後再び破壊される）を特徴としており、従来のリモートセンシング手法を使用して熱帯の植生動態を監視することが困難になっています。

さらにこの研究では、森林炭素貯蔵量の減少の82%は農地拡大によって引き起こされており、その中でも南米と東南アジアでは商品主導の大規模農地拡大が森林炭素貯蔵量の減少の主な原因であったのに対し、アフリカでは小規模輪作農業が主な原因であったことが判明した。

「このうち、農地拡大による森林破壊の約70％は2020年も農地として利用されており、農業が熱帯林破壊に長期的かつ持続的な影響を与えていることを証明している」と馮宇氏は述べた。

2014年の森林に関するニューヨーク宣言では、2020年までに世界の森林破壊率を半減させることを提案した。

「私たちの研究は、人類がまだこの約束を果たしていないことを示し、これはまた、2021年にグラスゴーで開催される国連気候変動会議における森林と土地利用に関するグラスゴー首脳宣言の重要性と緊急性を浮き彫りにしている」と曽振中氏は述べた。「地球は一つしかなく、二酸化炭素排出量は熱帯でも温帯でも同じだ。熱帯林の研究を早急に強化する必要がある」