Protected areas enhance long-term carbon sequestrations in China’s forests

森林は自然界で最も強力な空気清浄機です。木々が成長するにつれて、彼らは大気中から二酸化炭素を吸い込み、その樹木や葉、そしてその下の土壌の中に閉じ込めます。このプロセスは「炭素固定（カーボン・セクエストレーション）」として知られ、気候変動との戦いにおける極めて重要な手段です。この能力を守るために、多くの国々が保護区を設定してきました。そこは、伐採や開発が厳格に禁止されている土地です。その論理は単純です。もし私たちが木を切るのをやめれば、森林は再生し、より多くの炭素を蓄え、地球を冷却する助けとなるからです。しかし、ある重要な疑問が科学者や政策立案者の心に残り続けています。それは、「この保護は永遠に機能し続けるのか？」という問いです。森林が成熟し、木々が年を重ねるにつれて、炭素を吸収するペースは同じように急速なままなのか、それとも木々が最大サイズに達するにつれて、炭素への食欲は次第に衰えていくのでしょうか。

中国の研究者による新しい研究は、中国の広大な保護林ネットワークを調査することで、この問題に取り組んでいます。研究チームは、木々の成長をシミュレートする高度なコンピュータモデルと、保護された森林を類似した未保護の森林と比較するために設計された厳密な統計的手法を組み合わせました。70年間のタイムラインにわたる1,000万ヘクタール以上の森林を分析することで、彼らはこれらの森林が現在どれだけの炭素を保持しているかだけでなく、将来に向けてどれほど速く新しい炭素を添加しているのかを見極めることを目的としました。その目標は、保護による気候への恩恵が「永久の贈り物」なのか、それとも森林の加齢とともに衰退していく「一時的なブースト」なのかを判断することでした。

研究者たちは、中国の保護区域が炭素蓄積量を増やす上で確かに非常に効果的であったことを発見しました。2010年時点で、これらの保護区域内の森林は、境界線の外側にある同等の森林よりも、1エーカーあたりで有意に多くの炭素を保持していました。この優位性は持続すると予想されており、保護された森林は2060年代までに、未保護の森林と比較して134%多くの炭素を蓄積すると予測されています。しかし、「どれほどの速さで」新しい炭素を添加しているかという物語は、異なる様相を呈しています。研究によれば、これらの森林が炭素を吸収する速度は、着実に上昇し続ける無限の階段ではありません。代わりに、それは上昇し、ピークに達し、そして木々が成熟するにつれて下降し始める曲線を描きます。

分析によれば、中国の保護林における炭素吸収率は、2030年から2035年の間に最高点に達する可能性が高いことが示唆されています。そのピークの後、これらの森林が空気から炭素を吸い込む速度は低下し始めます。これは森林の生命における自然なプロセスです。若い成長期の木々は、幹や枝を作るために炭素を猛烈に摂取する「食いしん坊」のようなものです。しかし、彼らが年をとり、最大サイズに達するにつれて、成長は鈍化し、新しい炭素を捕獲する能力も同様に低下します。研究者は、2035年までに、これらの保護林の90%以上が炭素吸収のピーク速度を過ぎていると予測しています。2060年代までには、保護によってもたらされる「追加の」炭素獲得量は、平均して毎年1ヘクタールあたり0.19トン減少すると予想されます。

これは、森林が気候への貢献を止めてしまうことを意味するわけではありません。新しい炭素捕獲の速度が鈍化したとしても、蓄積されている総炭素量は高い水準を維持し、緩やかではありますが成長し続けます。研究では、この速度の低下にもかかわらず、保護された森林は2060年代までに、もし保護されていなかった場合と比較して、さらに5,190万トンの炭素貯蔵に貢献すると推定されています。鍵となる発見は、保護による「追加の」恩恵――保護された森林と未保護の森林との差――は、時間の経過とともに縮小するということです。これは、未保護の森林も、自然に回復すれば成長して炭素を蓄積するため、保護された森林が成熟の限界に達するにつれて、次第に追いついていくからです。

また、この研究は、このパターンがどこでも同じではないことも強調しています。温暖で湿潤な気候の中国南部地域は、継続的な急速な炭素吸収の可能性が最も高いことを示しています。これらの地域には、依然として旺盛な成長期にある若い森林が存在します。対照的に、より涼しく乾燥した北部地域には、より古い森林があり、それらは最大サイズに近い状態にあるため、炭素吸収率がすでに鈍化しています。研究者たちは、比較を公平にするために「傾向スコアマッチング」と呼ばれる手法を用いました。彼らは、同じ土壌、気候、樹齢を持つ保護された森林のプロットと未保護のプロットをペアにし、事実上、大規模な対照実験を作り上げました。これにより、天候や土壌の質といった他の要因から、保護の真の効果を分離することができました。

これらの知見がもたらす意味は、将来の森林管理において極めて重要です。本研究は、保護区域がすでに築き上げた膨大な炭素蓄積量を維持するためには不可欠である一方で、それだけに頼って「急速に加速する炭素吸収源」を提供させようとすることは間違いである可能性を示唆しています。森林が年を重ねるにつれ、急速な気候対策としての能力は減退します。研究者たちは、保全戦略は樹木の年齢に対してより賢明である必要があると主張しています。森林がすでに高齢で炭素吸収が鈍化している地域では、主な目標は、火災や伐採によって既存の炭素蓄積が再び大気中に放出されるのを防ぐことに置かれるべきです。一方、特に南部の若い森林においては、保護が急速な炭素取り込みを促進し続けます。

結局のところ、この研究は、進化しなければならない気候戦略の姿を描き出しています。保護区域は一度限りの解決策ではなく、森林の成長とともに恩恵が変化する動的なシステムなのです。研究は、中国の保護林が、保護されなければ保持できないはずの遥かに多くの炭素を保持しているという重要な資産であることを裏付けています。しかし同時に、多くの森林にとって、最大級の炭素吸収を実現できる期間（ウィンドウ）が閉まりつつあることも警告しています。気候への恩恵を流し続けさせるためには、管理者は単なる「保護」を超えた視点を持つ必要があるかもしれません。彼らは、若い木と古い木の混合状態をどのように維持するか、あるいは、個々の木が急速な成長期を終える際にも炭素吸収源が強固であり続けるよう、新しい森林をどのように保護するかを検討する必要があるのです。これらの森林の保護は依然として気候行動の礎石ですが、その保護の性質は、森林自体のライフサイクルの変化に適応していかなければなりません。