Spatial accounting of greenhouse gas emissions and removals across global land

地球は呼吸しています。毎日、森林や土壌、その他の陸上生態系が空気中から二酸化炭素を取り込み、再び放出しており、この絶え間ない交換が数千年間にわたって私たちの惑星の気候を調節してきました。人類は長い間、化石燃料を燃やすことがこのサイクルに余分な炭素を加え、地球温暖化を引き起こすことを理解してきましたが、土地そのものの役割ははるかに複雑です。森が伐採されると蓄積された炭素が放出され、木が成長すると空中から炭素が取り込まれます。これらの相反する力が世界中で同時に発生し、その純粋なバランスによって、土地が排出物を吸収するスポンジとして機能するか、あるいは排出源となるかが決まります。数十年にわたり、科学者たちはこのバランスを測定しようと試みてきましたが、彼らの道具はしばしば国レベルというぼんやりとした全体像しか提供できず、どこで正確に排出が発生しているのか、そして自然がどこで除去を行っているのかという詳細を見落としてきました。こうしたプロセスの明確な地図がなければ、どの土地を保護すべきか、どの土地を再生させるべきか、そして安定した気候に向けて私たちが真にどれほどの進展を遂げているのかを知ることは困難です。

ワールド・リソーシズ・インスティテュート（WRI）の研究チームと国際的なパートナーによる新しい研究は、この全球的な交換に対する私たちの見方を変えました。高解像度の衛星画像と確立された炭素計測手法を組み合わせることで、彼らは世界の陸地における温室効果ガスの排出量と除去量の最も詳細なマップを作成しました。国や地域全体を見るのではなく、それぞれが街区ほどの大きさである極めて小さな正方形単位で地球を調査し、2016年から2024年までの変化を追跡しました。このアプローチにより、単なる最終結果だけでなく、作用している2つの巨大で相反する力、すなわち大量に大気中に放出される炭素と、それをさらに上回る量で自然が引き戻す量を観察することができました。彼らの知見は、現在の世界の陸地が「純吸収源」であることを明らかにしています。つまり、放出するよりも多くの炭素を除去しているのですが、この肯定的な結果は、破壊と成長の間で行われる繊細かつ不均衡な闘いの産物なのです。

研究者らによると、2016年から2024年の間に、世界の陸地は毎年平均で202億トンの二酸化炭素換算量を排出しました。同時に、植生と土壌は238億トンの炭素を除去していました。これら2つの膨大な数字の差は36億トンの純除去であり、この数値が地球温暖化を遅らせる助けとなっています。しかし、物語は一様ではありません。排出量は特定の領域に高度に集中しています。陸地から放出される全炭素の半分は、何らかの排出を行う陸地のわずか4.5パーセントからもたらされています。これらのホットスポットは、多くの場合、森林が伐採されている場所、有機土壌が排水されている場所、または火災が発生している場所です。対照的に、炭素の除去はより広く分散しています。大気から取り出される炭素の半分は、炭素を除去する陸地の19パーセントからもたらされており、これは広大な景観における樹木や植物の着実で広範な成長を反映しています。

この不均等な分布は、気候を守るための戦いには2つの異なる戦略が必要であることを意味します。排出量は小さく強烈なエリアに集まっているため、それらの特定のホットスポットに焦点を当てることで、効果的に削減目標を絞り込むことができます。アマゾンでの森林減少を防ぐことや、インドネシアの泥炭地の排水を止めることは、比較的限定的な努力によって多大な成果をもたらすでしょう。一方で、炭素を除去する能力を維持および強化することは、より大規模で拡散した領域全体において生態学的プロセスを持続させることに依存します。それは、森林が成長し続けられるよう管理すること、既存の樹木を保護すること、そして再成長を促すことを必要とします。本研究は、地面の中に炭素を留めておくために最も重要な地域の多くが、最も多くの炭素が放出されている場所でもあることを示しており、既存のストックを保護しながら新たな成長を促進するという課題を浮き彫りにしています。

研究者はまた、これらのガスがどこから来ているのか、そして地表下で何が起きているのかについても分類しました。主に樹木である植生は、排出と除去の両方の大部分を担っています。樹木が失われるとき、それらは炭素を放出し、成長するとき、炭素を吸収します。しかし、土壌も重要な役割を果たしています。湿地や泥炭地に多く見られ、炭素が豊富な有機土壌は、排水されたり焼かれたりすると継続的に炭素を放出する持続的な排出源となります。世界の陸地の大部分を構成する鉱質土壌については、炭素の純損失は比較的小さいものの、この損失は森林が行う利得のかなりの部分を相殺しています。また、研究では異なるタイプの森林の変化についても区別しました。新しい森林を作ることも重要ですが、炭素除去の大部分は、すでにそこにあり、時間の経過とともに高く密度が増していった樹木によるものであることが分かりました。これは、新しい木を植えることと同じくらい、既存の森林を保護することが極めて重要であることを示唆していますませんか。

この研究の際立った側面の一つは、現場の物理的現実がいかに政府が報告する数値と結びついているかを示す点にあります。国家報告書では、「森林」や「耕作地」といった土地利用ごとにデータがグループ化されることが多いですが、これは具体的な変動要因を隠してしまうことがあります。この新しい枠組みは、衛星による観察結果をそれらのカテゴリーへと翻訳することで、森林減少のような土地利用の変化が主要な推進力である一方、伐採や移動耕作、あるいは森林の再生といった日常的な土地管理が、土地の用途転換によって引き起こされる変化よりも大きな動的な炭素流を生み出していることを明らかにしています。例えば、一部の管理された森林においては、収穫によって放出される炭素が、再生する樹木によって吸収される炭素によって相殺されており、高解像度でデータを閲覧しなければ見えてこない複雑な循環が存在しています。

研究はまた、異なるエコシステムの役割を明確にしています。熱帯および亜熱帯地域は最もダイナミックであり、急速な森林成長と激しい人間活動のため、排出と除去の両方において大部分を占めています。これらの地域は依然として純吸収源ですが、最も重大な喪失が発生している場所でもあります。北米、ヨーロッパ、北部アジアに見られる温帯および寒帯地域は、小規模ながらも着実な吸収源として機能しています。本研究は、世界の陸域吸収源は気候変動に対する不可欠な緩衝材であるが、非常に脆弱であることを強調しています。このバランスは、植生の継続的な成長と土壌炭素の安定性によって維持されていますが、これらは火災、干魃、あるいは土地転用によって撹乱される可能性があります。

30メートルの解像度でプロセスをマッピングすることにより、研究者たちは前例のない明晰さを持って進捗を追跡できるツールを提供しました。この詳細レベルにより、特定の保護区域、先住民居住地、河川流域を監視することが可能になり、それらが具体的にどれだけの炭素を貯蔵しているか、あるいは放出しているかを把握できます。例えば、本研究によれば、保護区域や先住民の土地は顕著な純吸収源として機能し、炭素を大気中から除去していますが、コンゴ川などの一部の河川流域は現在、純排出源となっています。このような粒度の高い視点は、保全活動が成功している場所と失敗している場所を特定するのに役立ち、各国や企業が行う気候行動に関する主張を検証する方法を提供します。

研究者たちは、完璧な測定など存在しないことも認めています。彼らの推定値は、樹木の成長速度や土壌が攪乱された際の炭素放出量についての仮定に基づく衛星データとモデルに依拠しています。彼らは他の世界的評価と比較することでこれらの仮定をテストし、概ね一致する結果を得ましたが、特に火災や土壌の変化の計算に関してはいくつかの差異が見られました。しかし、これらの不確実性は主たる発見を揺るがすものではありません。すなわち、陸地は現在、放出するよりも多くの炭素を除去しているものの、このバランスは、世界中で不均等に分布している2つの巨大で相反する流れの結果であるということです。この研究は炭素サイクルの謎をすべて解いたと主張するものではなく、これまで不可能であった方法で問題の地理学を明らかにしたものです。

結局のところ、この研究は地球の呼吸のより鮮明な姿を描いています。それは、陸地が静的な背景ではなく、破壊と再生が隣り合わせで起こる、生き生きとした変化するシステムであることを示しています。安定した気候への道は、この二面性を理解することにかかっています。私たちは、森林減少や劣化した土壌から来る集中した爆発的な排出を減らすと同時に、大気から炭素を引き抜く広範囲で着実な成長のプロセスを支援しなければなりません。これらのプロセスがまさにどこで行われているのかを知ることによって、私たちは土地をどのように守るべきかについてより良い決定を下すことができ、土地が気候変動との戦いにおける重要なパートナーであり続けるようにすることができるのです。地図はもはや曖昧なものではありません。それは、行動のための詳細なガイドなのです。