Environmental Drivers of Foliar Particulate Accumulation, Leaf Structural and Biochemical Responses in Urban Trees in Delhi, India

都市はコンクリートや鉄鋼によって定義されることが多いですが、同時に、そこを通り抜ける空気によっても形作られています。世界の多くの地域において、この空気は、塵、すす、煙が混ざり合った微細な固形粒子の重い負荷を運び、触れるものすべてに沈着します。こうした環境では、木の葉でこれらの粒子を捕らえ、私たちが吸い込む空気中からそれらを取り除くための天然のフィルターとして機能させるべく、頻繁に樹木が植えられます。しかし、都市計画家や生態学者の間には、最も多くの塵を捕らえる木が、必ずしも最も健康な木であるのかという疑問が拭いきれません。ある種は汚染物質を捕集することには非常に長けているものの、その負担によって物理的なダメージを受ける可能性があり、逆に、回復力のある木が必ずしも空気清浄に最適なわけではない可能性もあります。葉がどれだけの塵を保持するか、葉の構造がどのようになっているか、そして木がストレスに対してどのように化学的に反応するかという関係を理解することは、都市を緑化するための適切な植物を選ぶ上で不可欠です。

このバランスを探求するため、インドのデリーの研究者たちは、4つの異なる都市部の場所において、10種類の自生樹種を調査することに乗り出しました。彼らは2025年の夏と冬に調査を行い、交通量の多い道路沿いや工業地帯、および比較的静かな場所に位置する樹木から葉を採取しました。チームは、各葉の表面に堆積した粗大および微細な粒子が正確にどの程度であるかを、葉の面積あたりの塵の重量を数えることで測定しました。これと並行して、葉の厚さや密度といった葉の物理的構造を観察し、特定のビタミンや色素のレベルを含む内部の化学組成を分析しました。また、植物が汚染された条件下でどの程度耐えられるかを推定する、大気汚染耐性指数（APTI）と呼ばれる標準的な指標も算出しました。

結果は、季節による顕著な違いを明らかにしました。夏の間、葉が運ぶ塵は適度な量でしたが、冬になると、葉に堆積した粒子の総量は約3.5倍に増加しました。最も重い負荷が見られたのは、空気が最も乱れ、汚染されている道路沿いや工業地帯にある樹木でした。テストされた10種の中で、プルメリア・アルバ（Plumeria alba）が平均して最も多くの塵を保持しており、次いでベンガルのイチジク（Ficus benghalensis）とアルトニヤ（Alstonia scholaris）が僅差で続きました。対照的に、ニーム（Azadirachta indica）やセイロン・ベル（Aegle marmelos）は、保持する塵が著しく少ないことが分かりました。研究者たちは、木が保持する塵の量は、アスコルビン酸のレベルの上昇や葉のpHの変化といった、葉内部の特定の化学的変化と関連していることを見出しましたが、それは単に葉が厚いことや表面積が大きいことによるものではありませんでした。

おそらく最も重要な点は、樹木の塵を蓄積する能力と、汚染に耐える能力は別物であるということが示されたことです。大気汚染耐性指数は季節間で大きく変化しなかったことから、樹木の化学的な回復力は、どれだけの塵を物理的に捕らえるかとは別の特性であることが示唆されました。これは、どれだけの汚染物質を除去するかという点のみに基づいて都市公園の樹木を選定しても、その樹木が汚染によるストレスを生き延びられる保証はないことを意味しています。研究者たちは、緻密で頑丈な葉の構造を持つベンガルのイチジクのような種は、高い塵の保持力と構造的な回復力を兼ね備えているため、都市部への植栽の有力な候補であると考えています。最終的に、本研究は、都市計画家が樹木を選ぶ際に単一の要因に頼るべきではないことを示唆しています。代わりに、最善のアプローチは、ある種がどれだけの塵を捕集するか、その葉がどのように構成されているか、そしてその内部化学が環境にどのように反応するかという、複数の要因を組み合わせて検討することです。これらの要因を総合的に判断することで、都市は効果的な空気フィルターであるだけでなく、過酷な都市環境の中でもたくましく成長できる樹木を選択することができるのです。