Effects of different thinning regimes on carbon storage and related economic benefits: a case study from Mytilaria laosensis plantation in South China

森林は単なる樹木の集合体ではありません。それらは複雑な経済エンジンであると同時に、気候変動を推進する要素である炭素の巨大な貯蔵庫でもあります。森林管理者にとっての核心的な課題は、木材を収穫して利益を得ることと、炭素を蓄えるために木を立たせたままにすることという、二つの相反する目標のバランスを取ることです。このバランスは「間伐」を通じて管理されます。間伐とは、残された木々が成長するためのスペースを確保するために、森林技師が一部の木を取り除く手法です。その論理は単純です。木が少なくなれば日光や水への競争が減り、生き残った木がより太く高く成長できるようになり、最終的にはより価値の高い大径材を生み出すことができるからです。しかし、木を取り除くことは、それらが保持している炭素を取り除くことも意味するため、目先の経済的利益と長期的な環境的貯蔵との間に緊張関係が生じます。森林をどの程度の頻度で、どの程度激しく間伐すれば、財布と大気の両方にとって最良の結果が得られるのかという問いは、特に中国の亜熱帯地域における成長の早い在来種において、長らく議論の対象となってきました。

最近のある研究で、研究者たちはこのパズルを解くべく、中国南部および東南アジアの一部に自生する「ミティラリア・ラオセンシス（Mytilaria laosensis）」と呼ばれる特定の在来樹種に焦点を当てました。この種は、この地域に多く見られる一般的な松やユーカリの植林地とは異なり、その真っ直ぐな幹、高い適応性、そして土壌の質を改善する能力から高く評価されています。科学者たちは、ほぼすべての条件（樹齢、土壌、初期の植栽密度）が同一でありながら、中齢期以降の扱いが異なる二つのグループの植林地を比較しました。一方のグループは成長のために一度だけ間伐が行われ、もう一方のグループは三度間伐が行われました。個々の木の成長を追跡し、産出される木材の体積を算出し、樹木と土壌に蓄えられた総炭素量を推定することで、チームはこれらの異なる管理スタイルが数十年にわたってどのように展開されるかについて、詳細な全体像を描き出しました。

結果は、生産される木材の構造と、森林に保持される炭素の量との間の明確なトレードオフを明らかにしました。三度の間伐を行ったグループは、より優れた木材の構成を生み出しました。一度の間伐のみを行った森林が引き続き大量の小径材（低価値の木材）を生産し続けたのに対し、三度の間伐を行った森林は、その産出内容を劇的に変化させました。それは小径材の収穫量を大幅に減少させる一方で、中径材の体積を大幅に増加させ、これが収穫された全木材の約60パーセントを占めるようになりました。この中径材は、商業的に最も価値の高いカテゴリーです。しかし、この成功には環境的な代償が伴いました。三度の間伐を行った森林は、一度の間伐を行った森林よりも炭素貯蔵量が少なかったのです。木がより頻繁に取り除かれたため、炭素を保持する立木のバイオマスが減少したためであり、研究では、森林が齢を重ねるにつれて、一度の間伐を行った森林の方が明らかに多くの炭素を保持していることが示されました。

研究者がこれらの物理的な結果を経済的な言葉に置き換えたとき、物語はさらに微妙なものとなりました。彼らは、植栽、維持、収穫のコストに加え、木材の販売による収益を考慮に入れ、森林の総価値を時系列で算出するために財務モデルを用いました。また、将来的に炭素の価格が上昇した場合に、これらの価値がどのように変化するかをシミュレートし、炭素の貯蔵が直接的な金銭的価値を持つ未来を想定しました。彼らがテストしたほぼすべてのシナリオにおいて、三度の間伐を行った森林は、一度の間伐を行った森林よりも多くの利益を生み出しました。その追加収益は、より価値の高い中径材の多量な産出によるものであり、現場に貯蔵される炭素の減少による経済的損失を上回りました。炭素に価格を割り当てた場合でも、時間の経過に伴うお金の価値（割引率）が考慮されている限り、三度の間伐を行った森林の経済的優位性は揺るぎませんでした。

研究はまた、「最適回転（最適な収穫時期）」がこれらの経済変数によってどのように変化するかについても探求しました。一般的に、炭素価格が上昇すると、森林管理者はより多くの炭素を貯蔵するために収穫を遅らせる傾向があります。これは一度の間伐を行った森林にも当てはまり、炭素価格の上昇に伴い、収穫を遅らせる動きが見られました。驚くべきことに、三度の間伐を行った森林は異なる挙動を示しました。炭素価格が上昇するにつれて、最適な収穫時期はむしろ短くなったのです。この直感に反する結果は、三度の間伐を行った森林が価値ある木材を非常に速く成長させたため、その木材をより早く収穫することによる経済的利益が、炭素を蓄積するために待つことによる利益を上回ったために起こりました。研究者たちは、この特定の挙動は、時間の経過に伴うお金の価値が考慮されるといった特定の経済条件下でのみ発生するものであると指摘しています。また、炭素価格が天文学的に高額になった場合や、お金の時間的価値が無視された極端なケースでは、結果が逆転する可能性があるとも述べています。

最終的に、この研究は、中国南部のミティラリア・ラオセンシスの植林地において、三度の間伐戦略は、より望ましい製品構成を生み出すという理由から、一度の間伐よりも経済的に優れていることを示唆しています。しかし、この経済的な勝利は、生態学的な代償、すなわち森林の土壌や樹木に残される炭素の減少を伴います。著者らは、これらの知見がこの特定の樹種と管理スタイルに特有のものであること、そして、木が伐採された後の木製品の中に含まれる炭素については含めていないことを強調しており、もし含めていればバランスが変わる可能性があるとしています。この研究は、森林を管理するための唯一の「完璧な」方法というものは存在しないことを浮き彫りにしています。代わりに、管理者は、高品質な木材による即時的な経済的リターンと、炭素貯蔵による長期的な環境的利益との間の繊細なトレードオフを、現在の市場価格や時間の価値に大きく依存しながら、巧みに操らなければならないのです。