Disturbances Increase Net Carbon Emissions in the Arctic-Boreal Zone - An Expert Assessment

北極圏と、総称して北極・亜寒帯地帯（Arctic-Boreal Zone）と呼ばれる広大な北方の森林は、凍土や古代の植生の中に膨大な量の炭素を閉じ込めています。この地域は、有機物が腐敗して蓄えられた炭素が大気中に放出されるのを防ぐ、巨大な冷凍庫のような役割を果たしています。長年、科学者たちは、地球温暖化が進むにつれて、この凍った地面がゆっくりと解け、炭素の一部が放出されることを知っていました。しかし、物語は単なる緩やかで着実な融解よりも複雑です。この景観はまた、単一のシーズンの中で生態系を切り裂くような、火災、昆虫の大量発生、極端な嵐、そして人間の建設活動といった、突然の激しい混乱にもさらされています。これらの突然の出来事は「攪乱（ディスターバンス）」と呼ばれます。緩やかな融解が背景となるプロセスであるのに対し、これらの攪乱は、一度に大量の炭素を放出させる鋭いスパイク（急上昇）となり得るものです。これらの突然の出来事が将来どのように変化するかを理解することは極めて重要です。なぜなら、もしそれらが十分な量の炭素を放出すれば、この地域全体を炭素の貯蔵庫から排出源へと変え、現在の気候モデルでは完全には捉えきれない方法で地球温暖化を加速させる可能性があるからです。

今後1世紀に何が起こり得るかを理解するために、科学者の一団が集まり、現在のコンピュータモデルの限界を超えて考察するために、彼らの知識を結集しました。北方の凍った全域にわたってこれらの突然の出来事を直接測定することは困難であり、また、異なる種類の攪乱間の相互作用も複雑であるため、研究者たちは専門家による評価に頼りました。彼らは、生態学からリモートセンシングに至るまで幅広い分野の180人の専門家を招き、5つの特定の攪乱タイプに関する詳細な質問に答えてもらいました。それらは、採掘や伐採といった人間による変化、昆虫の群れのような生物学的イベント、森林火災、氷が溶けることで起こる突然の地面の崩落、そして極端な気象事象です。専門家たちは、さまざまな温暖化シナリオの下で、これらのイベントの頻度、規模、および深刻さが2100年、さらには2300年までにどのように変化するかを予測するよう求められました。また、これらの攪乱によって、現在と比較してどれだけの追加の炭素が大気中に放出されるかについても推定を求められました。

専門家たちのコンセンサス（合意）は明確かつ一貫していました。すなわち、温暖化が進むにつれて、あらゆるタイプの攪乱がより一般的になり、より広い範囲を覆い、より深刻になると予想されているのです。この増加は一時的な現象ではありません。専門家たちは、これらの変化が数世紀にわたって持続し、人類が化石燃料の燃焼による新たな炭素の追加を停止した後も長く続くことに同意しました。研究者たちがすべての専門家の推定値を組み合わせたところ、2100年までに、地球がどの程度温暖化するかによって、これらの攪乱によって北極・亜寒帯地帯が年間154から427ユニットの追加の炭素を放出する可能性があることがわかりました。地球の温度が大幅に上昇する最も極端な温暖化シナリオにおいては、追加の排出量はその範囲の上限に達する可能性があります。この追加の炭素放出の最も重要な要因として、氷が溶けることで地面が沈み込み腐敗する「突然の地面の崩落」と、植生や土壌を焼き尽くす「森林火災」が特定されました。生物学的なイベントである昆虫の大量発生や人間の活動も、地面の物理的な崩落や火災ほどではないものの、総量に加わります。

これらの知見が特に緊急性を帯びている理由は、これらの排出量が、気候目標を設定するために使用されている世界的な計算から現在欠落しているためです。専門家たちは、たとえ世界が人間由来の排出量をゼロにすることに成功したとしても、これらの自然的および人間による攪乱によって放出される炭素は、長い間大気中へと流れ込み続けるだろうと指摘しました。これは、現在の目標がこれまで考えられていたよりも達成困難になる可能性があることを意味します。なぜなら、これらの攪乱によって地球自体が炭素を放出し続けるからです。また、研究者たちは、これらのイベント間の相互作用が予測をより困難にしていることも発見しました。例えば、森林火災は植物や土壌の保護層を取り除き、地面をより温かくして崩落しやすくさせ、それがさらなる炭素の放出につながります。同様に、極端な干魃は森林を火災に対してより脆弱にします。専門家たちは、全体的な傾向は排出量の増加に向かっているという点では自信を持っていますが、依然として知識に大きな空白があることも認めています。彼らは、これらの出来事が正確にどこで起こるのか、あるいは土地がどの程度の速さで回復するのかについてのデータがまだ十分にないことを認めており、特にシベリアのような遠隔地において顕著です。

予測を改善するために、このグループは将来の研究における3つの主要な優先事項を特定しました。第一に、これら一帯の全域で、これらの攪乱が正確にどこで、どの程度の頻度で発生しているかを示す、より優れた地図が必要です。第二に、科学者はこれらのイベントの最中、および直後の炭素の流れを測定する必要があります。なぜなら、現在のデータは主に攪乱されていない領域からのものだからです。最後に、将来の気候を予測するために使用されるコンピュータモデルには、単なる緩やかで漸進的な変化ではなく、これらの突然の破壊的なイベントを含めるように更新する必要があります。これらの空白が埋められるまで、この専門家による評価は、極めて重要な警告として機能します。すなわち、北極圏はより不安定になっており、そこに蓄えられた炭素は、現在の気候計画では完全には考慮されていない方法で放出されるリスクにさらされているということです。この地域は単にゆっくりと温暖化しているのではなく、数世紀にわたって地球の気候システムを変えてしまう可能性のある、突然の大規模な変化に対してますます脆弱になっているのです。