Forecasting carbon-risk hotspots ahead of the extreme 2026 El Niño

地球は二酸化炭素を吸い込み、再びそれを吐き出しており、大気と生命の世界との間で絶え間ない交換が行われています。植物は空気からガスを取り込んで葉や幹を作り上げ、熱を蓄える排出物を吸収する巨大なスポンジのように機能しています。この「陸域炭素吸収源」として知られる自然のプロセスは、急速に進む気候変動に対する地球の最も重要な防御策の一つです。しかし、このスポンジは決して壊れないわけではありません。気候が劇的に変化すると、バランスが崩れることがあります。年によっては、陸地が炭素を吸収するのを止め、逆に放出を始めることがあり、盾からさらなる温暖化の源へと変貌してしまうのです。こうした変化の最も強力な要因の一つが、エルニーニョ現象です。これは熱帯太平洋の海水温を上昇させ、世界中に干魃と熱波の波紋を送り出す自然な気候パターンです。これらの波紋が到達すると、森林を乾燥させ、樹木にストレスを与え、火災を引き起こし、陸地が普段はしっかりと保持している炭素を「咳きけさせる」原因となります。

科学者たちは、事態が発生した後にその被害を測定し、地球がどのように反応するかを理解するために、長い間これらの出来事を見守ってきました。しかし、気候が温暖化するにつれ、リスクは高まり、先を見通す必要性が急務となっています。研究チームは、エルニーニョ現象の最悪の局面が到来する前に、この炭素バランスの未来を予見する方法を開発しました。植物の成長に関する高度なコンピュータモデルと、今後の天候予測を組み合わせることで、彼らは陸地のための「早期警戒システム」を作り上げたのです。このアプローチにより、どこで炭素吸収源が弱まり、どこで火災のリスクが急増するかをマッピングすることが可能となり、反応型の科学から先を見越したプロアクティブな科学へと転換させています。

研究者たちは、2026年に予測されている特定の強力な事象に注目しました。年中盤までに、ここ数十年の最も激しいイベントに匹敵する可能性のある「スーパーエルニーニョ」が形成されつつあるという兆候が現れました。このことが全地球的な炭素循環に何を意味するのかを理解するため、チームは事象が展開するのを待つことはしませんでした。代わりに、彼らは欧州中期予報センターによる2026年後半の51種類の異なる気象予測セットを取り上げました。彼らは、これらの潜在的な気象シナリオを、気温や降水量に対して植物や土壌がどのように反応するかをシミュレートする2つの精巧なコンピュータモデルに投入しました。さらに、それらと同じ気象条件下でどこで火災が発生するかを予測するように設計された機械学習ツールも追加しました。これにより、来る数ヶ月間の炭素循環全体をシミュレートし、陸地が起こりうる様々な未来に対してどのように反応するかをテストすることができたのです。

シミュレーションの結果、明確かつ懸念すべき傾向が明らかになりました。2026年上半期は健全な陸域炭素吸収源を示していましたが、下半期には大幅に弱まることが予測されています。モデルによれば、2026年7月から12月の間に、世界の陸域吸収源は約0.23ペタグラム（誤差±0.21）の炭素を吸収する能力を失う可能性があると示唆されています。これを理解するために言えば、1ペタグラムは10億メトリックトンであり、この炭素損失の規模は地球全体に影響を与えるものです。この弱体化は主に2つの力によって引き起こされます。一つは、気温上昇に伴い、自然な呼吸を通じて陸地がより多くの炭素を吐き出すこと、もう一つは、火災による炭素放出の急増です。一部の涼しい地域では温暖化によって植物の成長が加速するかもしれませんが、熱帯地域は熱と乾燥によって植物の炭素吸収能力が圧倒されると予想されています。

この危険は地図上に均等に広がっているわけではなく、リスクが最も高い特定のホットスポットに集中しています。研究者たちは、特に懸念される2つの主要な領域を特定しました。第一の領域は南米東部、特にブラジルです。ここでは、干魃と熱の組み合わせにより、陸地の炭素吸収能力が大幅に低下することが予想されます。モデルによれば、ほぼすべての気象シナリオがこの結果に一致しており、この地域の湿潤な森林やサバンナにおける危機の深化を指し示しています。第二のホットスポットは東南アジア、具体的にはインドネシア、パプアニューギニ、およびマレーシアの泥炭地です。この地域における脅威は、単なる炭素吸収源の弱体化ではなく、火災活動の爆発的な増加です。シミュレーションは、これらの赤道地域で火災によって焼失する面積が、近年の同時期の平均よりも5倍以上高くなる可能性があることを示唆しています。

これら2つの地域の違いは、同じ気候事象がいかに異なる形で地球に害を与えるかを浮き彫りにしています。南米では、炭素の損失は、乾燥した熱の中で生き残ろうともがく生きた樹木や土壌からのストレスによって発生します。一方、東南アジアでの損失は火災によって引き起こされます。そこにある泥炭地は、何千年も水に浸かってきた、炭素を豊富に含む古代の植物物質のスポンジのようなものです。エルニーニョによって泥炭が乾燥すると、これらは極めて燃えやすくなります。一度火がつくと、火は深く熱く燃え広がり、本来であれば閉じ込められているはずの膨大な量の貯蔵炭素を放出します。研究者たちは、これらの火災のリスクが非常に高いため、即座の対応が必要であると指摘しており、これらの地域における水位の管理や人間による着火の防止が、被害を抑えるために極めて重要になる可能性があると示唆しています。

この研究を際立たせているのは、過去を振り返るのではなく、未来を見通す能力です。従来の研究は、エルニーニョ現象が過ぎ去った後にのみ分析を行っており、将来への教訓は提供するものの、現在への警告は提供できませんでした。この新しい枠組みはその溝を埋めるものであり、炭素循環がどこで崩壊するかを数ヶ月前に予見することが可能であることを示しています。チームは、炭素損失の世界的平均は緩やかに見えるかもしれないが、局所的な影響は深刻になり得ることを発見しました。実際、シミュレーションによれば、一部の地域では2015年や2023年の極端なエルニーニョ現象の際に観察されたものよりも悪い炭素損失を経験する可能性があります。予測には不確実性が伴うため、損失の正確な大きさは保証されていませんが、方向性は明確です。つまり、この事象のピーク時には、陸地は吸収するよりも多くの炭素を放出する可能性が高いということです。

この知見は、管理者や政策立案者への行動喚起として機能します。リスクがどこに集中しているかを知ることで、被害が発生する前に適切な場所にリソースを投入することができます。東南アジアにおいては、火災遮断帯を強化し、泥炭地を湿った状態に保つことがこれに当たります。南米においては、森林へのストレスや、今後数ヶ月間の火災リスク増加への備えが含まれます。この研究は、気候変動という問題を解決したと主張したり、エルニーニョを止めることを約束したりするものではありません。むしろ、それはレジリエンス（回復力）のためのツールを提供しています。つまり、極端な気象と炭素循環の関係を理解する方法を変革するものです。適切なモデルと適切なデータがあれば、私たちは嵐が来るのを察知し、最初の雨が降り始める前に地面を整えることができるということを、この研究は示唆しています。