研究によると、気温が上昇し乾燥が進む世界では、樹木による炭素固定の効果が低下する

高温や水不足は、世界中の樹木にストレスを与え、二酸化炭素を吸収するどころか、大気中に放出させる原因となる。

『米国科学アカデミー紀要（PNAS）』に掲載された研究によると、地球の大気中の二酸化炭素濃度の上昇により、温暖な地域の樹木が窒息状態に陥り、本来の機能を逆転させているという。

「温暖で乾燥した気候の樹木は、呼吸というよりは、実質的に咳をしていることがわかりました」と、米国ペンシルベニア州立大学の地球科学助教授であり、この研究の筆頭著者であるマックス・ロイド氏は述べています。「それらは、涼しく湿潤な環境にある木々よりもはるかに多くの二酸化炭素を大気中に放出しているのです」

光合成の際、木々は日光、水、そして大気中の二酸化炭素を利用してエネルギー源を作り出します。しかし、高温や水不足などのストレスを受けると、光呼吸と呼ばれるプロセスを通じて、二酸化炭素を大気中に放出してしまう。

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研究者たちは、光呼吸の際に樹木が放出する二酸化炭素の量を評価するために、樹木組織サンプルの世界的なデータセットを分析しました。

その結果、温暖な気候、特に水が不足している状況では、光呼吸が最大 100% 加速される可能性があることがわかりました。地中海諸国の広大な地域を含む亜熱帯気候では、1日の平均気温が約 20 ℃を超えると、樹木は光呼吸状態に入る。

この発見は、温暖な気候帯の樹木が、もはや人類の炭素排出を相殺する炭素吸収源として機能し得ないことを意味するかもしれない。

木々は炭素を貯蔵・放出することで、「炭素循環」の維持に極めて重要な役割を果たしている。炭素循環とは、陸や水から大気や生物へと炭素が絶えず移動するプロセスであり、地球上のあらゆる生命体にとって不可欠なものである。

土地利用の変更や、石炭やガスの燃焼による人為的な二酸化炭素排出といった人間の活動は、地球の炭素循環を乱す可能性があります。

米国エネルギー省の試算によると、世界中の樹木やその他の植物は、人間の活動によって大気中に排出される二酸化炭素の約 25% を吸収することができるとしています。しかし、科学者たちは、地球の温暖化が進むにつれて、樹木による CO2 固定能力は低下すると予想しています。

「将来の気候について考えると、CO2 濃度は上昇すると予測されます。理論的には、CO2 は植物が呼吸する分子であるため、植物にとっては良いことなのです」とロイド氏は述べています。「しかし、我々は、一部の主流モデルでは考慮されていないトレードオフが生じることを示しました。世界は温暖化し、その結果、植物がCO2を吸収する能力は低下するでしょう。」

一方、人為的な炭素排出を吸収するために世界中に1兆本の木を植えるよう提唱していた科学者は、大規模な植林は当初主張されていたような解決策にはならないとして、その提言を撤回した。

2019年の研究で、スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETH Zurich）の生態学教授であるトーマス・クロウザー氏は、地球上に1兆2000億本の木を植林すれば、人間による炭素排出量の3分の2を吸収できると示唆した。

彼の研究は、森林再生に利用できる土地を過大評価しているとして他の科学者から批判を受けたものの、世界各国の指導者や組織の間で植林競争が巻き起こり、排出削減への取り組みは概ね見過ごされてしまった。

12月に開催されたCOP28気候サミットで、クロウザー氏は、自らが主導した研究によって助長されてきた、製品やサービスの環境上の利点について誤解を招く、あるいは虚偽の主張を行う慣行である「グリーンウォッシング」を、世界各国が止めるよう強く求めた。

「グリーンウォッシングを根絶することは、自然への投資をやめることではない」と彼は述べた。「それは、正しい方法で取り組むことを意味する。生物多様性と共に生きる先住民、農民、そして地域社会に富を分配することを意味するのだ。」

クロウザー氏は最近の論文で、既存の森林を保全することは、炭素吸収源として利用するために新たな木を植林するよりも、炭素排出量の削減に大きな効果をもたらし得ると記している。