Wood Quality and Climatic drivers of Chestnut Tree Growth (Castanea sativa Mill.) and Canopy Stress in Central Italian Coppices

樹木は単なる森の静止した柱ではありません。それらは、土壌から水を、空から光を引き寄せ、木材と葉を構築するために絶えず環境と交渉し続ける、生きたシステムなのです。これらのシステムが極端な熱、長期にわたる干ばつ、あるいは侵入する害虫による圧力に直面すると、崩壊するずっと前から衰退の兆候を示すことがよくあります。甘栗（スイートチェストナッツ）が何世紀にもわたって景観を形作ってきたイタリア中部では、科学者たちがこの古の巨木たちがどのように健勝であるか、注視しています。栗は木材や食料を提供する重要な資源ですが、複雑な脅威の網に直面しています。ある脅威は、内部から木を腐らせる菌類や葉を傷つける昆虫のような生きている敵によるものです。また別の脅威は、より暑く乾燥した夏が樹木の生存能力を圧迫する、変化する気候によるものです。これらの要因がどのように相互作用するかを理解することは、森林の健康だけでなく、それが生産する木材の経済的価値にとっても極めて重要です。もし、外見は健康そうに見えても内部が腐っていたり、天候が厳しいために成長が遅かったりすれば、木材の品質は低下し、それに依存する人々の生計に影響を及ぼします。

ラリアーノの町近くにある特定の栗の森において、研究チームはこれらの隠れた課題を調査するために調査を開始しました。彼らは、このタイプの森林管理における通常の収穫サイクルよりも長い、37年間放置されて成長してきた林分に焦点を当てました。チームは、これらの樹木の根元の木材が劣化しているのか、天候が成長にどのような役割を果たしているのか、そして宇宙から見て樹木がストレスの兆候を示しているかどうかを知りたいと考えました。答えを見つけるために、彼らはいくつかの手法を組み合わせました。木を切って木材を検査し、幹の中の年輪を測定して年ごとの成長速度を確認し、野外で樹木の葉や芽を観察し、さらには衛星画像を通じて森を観察しました。

調査は、木材そのものの観察から始まりました。樹木が伐採された後、研究者たちは地面に最も近い部分である幹の基部を調べました。その結果、一部の木材が変色して濃い茶色になっており、場合によっては実際に腐敗していることが分かりました。この腐敗は、根や下部の茎を攻撃する菌類によって引き起こされたものでした。これらの樹木が製材所に運ばれて加工される際、作業員は損傷した底部を切り落とさなければなりませんでした。平均して、影響を受けた各樹木の基部から約0.87メートルの木材を除去する必要がありました。これは多く聞こえるかもしれませんが、廃棄された木材の総量は実際には非常に少なく、全収穫量のわずか2.4パーセントに過ぎませんでした。このことは、問題は存在するものの、まだ利用可能な木材に大規模な損失をもたらしてはいないことを示唆しています。興味深いことに、研究者たちは、この腐敗が森の中に立っている大きな単独の樹木に限らず、伐採された切り株から芽吹いた小さな新芽にも見られることに気づきました。これは、この地域の以前の研究が主に大きな樹木に焦点を当てていたため、新しい発見でした。

なぜ樹木がそのような形で成長しているのかを理解するために、科学者たちは年輪年代学、すなわち樹木の年輪の研究に活用しました。木材の中の年輪の幅を測定することで、彼らは樹木の命の歴史を見ることができました。彼らは、樹木が若い頃に非常に速く成長したことを見出しました。これは、大きな根系から引き出すためのエネルギー蓄えを持つ栗の特徴的な性質です。しかし、年輪は特定の年における苦闘の物語を伝えていました。2017年と2023年は例外的に暑く乾燥した年であり、樹木の成長は非常に乏しいものでした。データは、8月の降水量と、その年の樹木の成長量との間に明確な関連があることを示しました。8月が乾燥していると、樹木の成長は少なくなりました。これは、たとえ深い根を持っていたとしても、彼らは依然として晩夏の水不足に対して非常に敏感であることを示しています。また、研究は、2008年頃にこの地域に現れた侵略的な昆虫であるアジアクリバチの影響についても調査しました。樹木の年輪は、クリバチの発生がピークに達したときに成長が急激に低下し、その後数年後に回復したことを示しており、これはおそらく、クリバチを制御するために天敵が導入されたためと考えられます。

研究者たちはまた、樹木の葉と芽を注意深く観察し、冬の休眠から夏の完全な成長へとどのように発達していくかを観察しました。彼らは、葉が完全に開く前に、樹木内部の木部が新しい細胞を形成し始めることを見つけました。これは、樹木が冬から目覚める過程で、春の気温上昇によってトリガーされ、幹を構築する作業を開始することを意味します。6月までには、木部の形成は順調に進み、葉は完全に展開していました。このタイミングを知ることで、科学者は樹木が天候の変化に対していつ最も脆弱になるのかを正確に理解できます。

最後に、チームは衛星画像を使用して上空から森を見ました。彼らは、樹冠が異なって見えるかどうかを確認するために、2024年6月と2025年6月に撮影された写真を比較し、それが広範囲にわたる病気や枯死を示しているかどうかを調べました。驚くべきことに、衛星画像は、森がトラブルに陥っているという明らかな兆候を示しませんでした。宇宙から見ると、樹木は緑色で健康的であるように見えました。しかし、研究者たちは、これがすべてが順調であることを意味するのではないと指摘しました。彼らは、過去の深刻な干ばつの犠牲となったと思われる、森の中に立っている数本の枯れた木を見つけました。衛星画像に明確な信号が見られないことは、これらの樹木が感じているストレスが、一般的な森林の褐変として現れるようなものではなく、微細で内部的なものであることを示唆しています。それは、具合が悪いのを感じているのに、外見は健康そうに見える人を観察しているようなものです。問題は表面下で起きているのです。

研究は、この地域の栗の木はいくらかのストレスの兆候を示しているものの、現在は持ちこたえていると結論付けています。樹木の基部の腐敗は存在しますが、木材供給に壊滅的な影響を与えるほどではありません。樹木は回復力があり、害虫の攻撃から立ち直ったり、大きな根系のおかげで短期的な天候のショックを和らげたりすることができます。しかし、研究者たちは、この回復力には限界があると警告しています。この森は通常よりも古く、樹木はますます頻繁かつ激しくなる熱波や干ばちに直面しています。もし晩夏の乾燥がさらに悪化したり、適切な管理なしに樹木が成長しすぎたりすれば、彼らの回復能力は衰えてしまう可能性があります。研究結果は、森林管理者が、水への競争を減らすための間伐を行ったり、木材の品質を確保するために適切な時期に収穫したりするなど、先見的に行動する必要があることを示唆しています。現在のところ、イタリア中部の栗の森は、回復力と隠れた脆弱性が混在しており、最も強い樹木であっても変化する世界では細心の注意が必要であることを思い出させてくれます。