Carbon – Biodiversity - Land System Nexus Across Scales: MSA and Biomass Metrics Across the Brazilian Cerrado and the Sertão Veredas Peruaçu Mosaic

地球の生命システムは、単なる植物や動物の集まりではありません。それらは惑星の気候を調節する複雑なエンジンなのです。世界中の多くの生物多様性が豊かな場所において、土壌の健康と、その上の生命の多様性は、土地がどれだけの炭素を保持できるかと密接に結びついています。森林やサバンナが手つかずの状態であるとき、それらは巨大な貯蔵庫として機能し、空気中から二酸化炭素を吸収して、樹木や土壌の中に蓄えます。しかし、これらの景観が農業や開発によって分断されると、それらは炭素を吸収するのをやめて放出を始めることが多く、同時に、そこを住処とする独自の種をも失ってしまいます。これは現代の世界にとって困難な課題を生み出しています。すなわち、どのようにすれば、気候を安定させているまさにその生態系を破壊することなく、増え続ける人口を養うための十分な食料を生産できるのか、という課題です。科学者たちは、特に野生の土地を農地に転換しようとする圧力が高まっている場所において、これら二つの目標――人々を養うことと自然を守ること――がいかにして互いに戦うのではなく、共存できるかについて、ますます注目しています。

そのような場所の一つが、ブラジルの広大な熱帯サバンナであり、世界の生物多様性のホットスポットとされるセハードです。そこは、うねるような草原、低木の森、そして膨大な量の炭素を蓄える深い根を持つ植物が広がる景観です。しかし、この地域は、牛肉や大豆の世界的な需要に後押しされた農業拡大による激しい圧力にさらされています。この脆弱なバランスをどのように守るかを理解するために、研究者のダニエラ・ド・ヴァレ、ディニス・カルヴァーリョ・デ・アルルーダ、ソニア・カルヴァーリョ・リベイロは、土地の変化に伴って野生生物と炭素蓄積量に正確に何が起こるのかを測定することを目的としました。彼女たちは、ブラジルの広大な部分をカバーするセハード・バイオーム全体と、「セルタン・ヴェレダス・ペルアス・モザイク」として知られる特定のより小さなエリアという、二つの異なるスケールに焦点を当てました。このモザイクは、単一の調整された計画の下で共同管理されている、保護区、先住民の土地、そして営農地が組み合わさったユニークなパッチワークです。チームは、この特定の、よく管理されたモザイクの運命を地域全体の運命と比較することで、統合的な景観管理が、真に自然と炭素の喪失を食い止めることができるのかどうかを検証しようとしました。

研究者たちは、ブラジルのサバンナにとって急速な変化の時期であった2012年から2023年までのデータを調査しました。彼らは衛星画像を用いて土地がどのように利用されているかを追跡し、原生植生から牧草地や作物へのあらゆる変化をマッピングしました。野生生物の健康状態を測定するために、彼らは「平均種豊富度（Mean Species Abundance）」と呼ばれる指標を用いました。これは、ある場所が手つかずの原生的な景観と比較して、どの程度の種が生存可能であるかを示すスコアのようなものです。スコアが1であれば、そのエリアは野生生物にとって完全に健康的であることを意味し、0であれば、完全に劣化していることを意味します。また、彼らは地上にある樹木や低木の総重量である「木本バイオマス」も計算しました。これは、植生にどれだけの炭素が蓄えられているかを示す直接的な尺度となります。これら三つの情報を重ね合わせることで、彼らは単に土地がどのように変化しているかだけでなく、それらの変化がいかに動物と気候の両方に打撃を与えているかを把握することができました。

結果は、広範なセハードの厳しい現状を浮き彫りにしました。バイオーム全体において、農業の拡大が大きな代償を強いています。2012年から2023年の間に、原生サバンナから牧草地への転換が支配的な傾向となり、約300万ヘクタールの自然生息地が失われました。この広範囲にわたる変容は、生態系の健康状態の低下を測定可能な形でもたらしました。研究によれば、野生生物の健康が低下した領域は、バイオームの6パーセント以上を占めていました。より決定的なことに、この劣化は樹木に蓄えられた炭素を直接的に脅かしていました。セハードにおける全地上木本バイオマスのうち、約10パーセントが、生態系が活発に劣化している領域に位置していたのです。これらのゾーンにおける生息地の喪失は、動物たちにとっての悲劇であるだけでなく、その土地が蓄えた炭素を大気中に放出する危険が高まっていることを示唆していました。

対照的に、セルタン・ヴェレダス・ペルアス・モザイクは異なる物語を伝えていました。周囲に同じ地域的な圧力や農業の最前線に囲まれているにもかかわらず、この管理された景観ははるかに高い回復力を示しました。モザイク内における原生植生から農業への転換率は、セハードの他の地域で見られる率の半分以下でした。その結果、野生生物の健康の低下ははるかに限定的であり、モザイクの領土のわずか約2パーセントに影響を与えるにとどまりました。さらに勇気づけられるのは、炭素蓄積量の行方です。モザイクは、全木本バイオマスのほぼ98パーセントを、生態学的に安定した領域内に維持することに成功しました。これは、保護区、先住民の領土、そして持続可能な農業を統合したモザイクで使用されている統合的な景観管理のアプローチが、セハードの他の地域を席巻している劣化の力に対する強力な盾として機能していることを示唆しています。

研究では、時間の経過に伴う変化の方向性についても調査し、自然が回復しているのか、それとも衰退し続けているのかを確認しました。広範なセハードにおいては、その傾向は圧倒的にネガティブでした。景観の平均的な健康スコアは大幅に低下し、最も劣化した状態にまで減少した土地の面積はほぼ倍増しました。一部の地域では回復の兆しが見られましたが、生息地の喪失はあらゆる利得を大きく上回っていました。モザイクも同様の、ただしより深刻ではない下方への傾向を示しており、独自の平均的な健康スコアはわずかに低下しました。しかし、モザイクはバイオームの他の部分と比較して、より高い再生能力を示しており、より多くの土地が肯定的な生態学的回復の兆しを見せていました。これは、モザイクが外部の世界からの圧力に対して無敵ではないものの、その管理戦略がダメージを遅らせ、自然な治癒を可能にしていることを示しています。

これらの知見は、保全と農業が互いに排他的であるという考えに異議を唱えるものです。研究は、生物多様性の喪失と炭素の放出が別々の問題ではなく、深く結びついていることを実証しています。生態系における生命の多様性が減少すると、システムは不安定になり、炭素を保持する能力が低下します。セレッドは、このつながりの典型的な例です。景観が広大な作物や牧草地のフィールドへと単純化されるにつれ、土壌や樹木を支える生命の複雑な網の目が解け、蓄えられた炭素が逃げ出しやすくなるのです。モザイクの成功は、解決策が景観を一つのものとして扱う統治（ガバナンス）にあることを示唆しています。異なる種類の土地利用、例えば厳格な自然保護区から営農地までを調整することで、生態系の構造的な完全性を維持することが可能です。このアプローチは、土地の人間による利用を可能にしながら、樹木や土壌の中に炭素を閉じ込めておくことができます。

最終的に、この論文は、セハードを守るためには、単に孤立した森林のパッチを確保するだけでは不十分であると主張しています。それは、保護と持続可能な生産を統合した、景観スケールの戦略を必要としています。セルタン・ヴェレダス・ペルアス・モザイクは、このアプローチの機能的なモデルとして、適切な管理があれば、地域の炭素蓄積量の大部分を安全に保ちつつ、野生生物の損失を制限できることを示しています。研究は、世界の気候および生物多様性の目標を達成するためには、政策が単なる「保護」を超えて、これらの多機能な景観を受け入れなければならないと結論付けています。データは、このような統合的な取り組みがなければ、農業の継続的な拡大が必然的にセハードの生態学的基盤を侵食し、その炭素を放出し、その独特な種を沈黙させることになることを示唆しています。モザイクは、異なる道が可能であることを証明しています。それは、気候の安定性を犠牲にすることなく、土地が人間と自然の両方を支えられる道なのです。