Nature-dependent lifeways are widely exposed to ecological novelty

技術的要約：自然に依存した生活様式は、生態学的新規性に広くさらされている

問題提起
生態学的新規性（生態学的新規性とは、生物的、非生物的、または社会的構成要素が歴史的な変動範囲を超えた、人間活動によって改変された生態系と定義される）は、生物圏全体において支配的な状況となりつつある。新規性の生態学的構成要素については文書化が進んでいるが、これらの新規な条件が人間の生計をどのように再形成する可能性があるかについては、まだ定量化されていない。現在の保全および修復の枠組みは、もはや達成不可能、あるいは望ましくない可能性のある歴史的な基準値（ベースライン）に依存していることが多い。世界の、特に自然への依存度が高い人々が、これらの新規な条件にどの程度さらされているのか、またそのような曝露が生態系サービスの提供にどのように影響するかを定量化する、グローバルで空間的に明示的な分析には決定的な欠落がある。本研究は、誰が生態学的新規性にさらされているのか、彼らがどこに住んでいるのか、そして新規性の出現の可能性を支配する特定のプロセスは何かという理解の欠如に対処するものである。

方法論
本研究は、生態学的新規性への人間の曝露量と、生態系サービスの提供との相関関係を定量化するために、グローバルな空間分析を用いる。手法は、主に3つのデータストリームを統合している。

1. 生態学的新規性レイヤー： 著者らは、Kerrらによる3つの異なる新規性生成プロセスから導出された、グローバルなマップを利用した。

   • 新規な気候（Novel Climates）： 現代の気候条件の時間的な置換。
   • 哺乳類の脱ファウナ化（Mammalian Defaunation）： 哺乳類の豊かさと体サイズの喪失による、栄養構造の変化。
   • 植物相の撹乱（Floristic Disruption）： 在来植物の喪失と外来種の追加。
     これらのレイヤーは0から1の範囲でスケーリングされた。「高い新規性」の二値分類には、合計の新規性に対する0.33のカットオフ値が適用された（これは、あるセルが少なくとも一つのプロセスにおいて高度に新規であり、かつ複数のプロセスにわたって新規である可能性が高いことを示す）。個別のプロセスについては、カスタム閾値（気候は0.66、脱ファウナ化は0.5、植物相撹乱は0.25）が設定された。

2. 人間人口および依存度データ：

   • 農村人口： HYDE (2023) によるグローバルな農村人口推計を用いた。曝露を精緻化するため、人間改変指数（HMI）を用いてサブセットを作成し、中程度の改変地域（HMI < 0.4）、極めて改変の少ない地域（HMI < 0.1）、および指定された原生地域を分離した。
   • 自然依存度： 熱帯地方における自然依存型の世帯に関するFedeleらの特定のデータを分析した。住宅資材、水、エネルギー、職業の4つのニーズのうち3つが地元の自然資源に由来する場合、その世帯は自然依存型と分類された。

3. 生態系サービス評価：

   • 地上の炭素ポテンシャル、採集ポテンシャル、薪材ポテンシャル、およびレクリエーション（訪問者数）の4つの主要な生態系サービスのグローバルなアンサンブルマップを使用した。
   • 統計分析： 「高度に新規な」セルと「非新規な」セルにおける生態系サービススコアを比較した。新規性の値とサービススコアの関係を評価するために、一般化加法モデル（GAMs）を適合させた。
   • ヌルモデル（Null Modeling）： 新規性の分類がランダムにセル間で再割り当てされた場合に、生態系サービスの価値が偶然とは異なると判断するために、1,000回のイテレーションによるシミュレーションを行い、観測された平均値をヌル分布と比較した。
   • 重み付け： 人間の存在量が多い領域を優先するために、各セル内の農村人口（対数変換）によって重み付けを行った分析と、重み付けなしの分析の両方を実施した。効果量はHedge's gを用いて報告された。

主な結果

• グローバルな曝露： 世界の農村人口の半分以上（約17.6億人、または53.7%）が、高度なレベルの新規性生成プロセスを経験している地域に居住している。この曝露は熱帯地方、具体的にはカリブ海、北アフリカ、インド・ヒマラヤ、および東南アジアに集中している。
• 自然依存人口： 熱帯地方では、5億8,400万人の自然依存人口（熱帯の自然依存人口の49.2%）が、高度に新規な条件下に居住している。最も高い曝露は、住宅資材およびエネルギーに関連する依存度、および南米における職業に関連して見られた。
• プロセス別の曝露： 気候の新規性が全体として最も高い曝露を示し、上位10パーセンタイルに1億人が含まれていた。脱ファウナ化の曝露は中間的なレベルでピークに達し、植物相の撹乱は、グローバルな曝露は低かったものの、特定の高曝露パッチを示した。
• 生態系サービスの提供： 複数のサービスにおいて、高度に新規な条件（新規性 > 0.33）では、非新規な条件と比較して、提供量は一般に低かった（効果量は小さい）。例外として、採集ポテンシャルは、新規なセルにおいてわずかに高かった（非常に小さな効果量）。
• ヌルモデルの結果： 検討されたすべての生態系サービス（採集ポテンシャルを除く）は、ランダム化されたヌル分布と比較して、新規なセルでは偶然よりも低かった。農村人口で重み付けを行った場合も、すべての生態系サービスは新規なセルにおいて低かった。
• 減少の要因： 生態系サービスの減少は、主に脱ファウナ化と植物相の撹乱によって引き起こされていた。一方で、気候の新規性は、単独では炭素および燃料サービスに対して逆の効果を示した。

意義と主張
本論文は、生態学的新規性がもはや「現れつつある現象」ではなく、これまで手つかずであったと考えられていた領域においてさえ、人間と自然の相互作用を支配する「支配的な条件」であることを主張している。本研究は、主に2つの示唆を強調している。

1. 自然依存グループの脆弱性： 生計を自然に最も依存している集団が、同時に急速な生態学的変化に最もさらされている。これは、彼らの生態学的知識や行動が人間世以前の条件に合わせて調整されているため、伝統的な生計を維持する能力が損なわれる可能性があることを示唆している。
2. 歴史的基準値の不十分さ： 歴史的な基準値に固執した管理枠組みは、ますます不適切になる可能性がある。本研究の結果は、新規性が、サービスの提供を支える生態学的プロセスの再構成を反映しており、単なる空間的な偶然の一致ではないことを示唆している。

著者らは、環境正義の観点からこれらの知見を位置づけており、熱帯地方の農村部および自然依存人口が、自らが生み出したものではない生態学的変容に最も高い曝露に直面しており、より富裕な、あるいは都市化された社会と比較して適応能力が限られていることを指摘している。本研究は、生態学的新規性が、概念的な脆弱性から実行可能な知識へと移行するために、どのサービスや空間スケールが評価されるかを明示的に考慮する必要があることを述べ、曝露と感受性は定量化しているものの、適応能力を定量化しているわけではないと明記している。