CO2吸収源として機能する高標高域の森林保全に資する山火事研究
Wildfire studies in high elevation forests functioning as a carbon sink
森 章（横浜国立大学環境情報研究院・助教）
Akira S Mori (Yokohama National University)

研究の大要：森林生態系は樹木の光合成を介して大気中のCO2を取り込み，樹体や植物遺体として有機物をシステム全体で集積させる。このプロセスを介し，森林はCO2の吸収源となる。特に，植物遺体中の有機物の分解，大気中へのCO2の還元といったプロセスの遅い寒冷な高標高域の森林は，CO2の重要な吸収源である。ところで，現在，温暖化に伴って高標高域の積雪量が減少し，融雪時期が早まりつつある。その結果，高標高域で大規模な山火事が頻発している。山火事は樹木や土壌などに集積されている有機物を燃やすことで，大気中にCO2を一気に放出する。そのため，頻発する山火事による大気中のCO2増加が懸念されている。また，最近の山火事は，温暖化に起因するだけでなく，過去の誤った森林管理方策が原因とも考えられている。本研究では，高標高域の森林を本来あるべき姿で保全し，大気中のCO2削減機能を維持するために必要な生態学的情報を提示する。

Abstract：Forest ecosystems function as a carbon sink through photosynthesis by individual trees
and then accumulate organic matter within live and dead trees. In particular, forests in highelevation areas generally show a slow decomposition rate of organic matters, so that they areimportant carbon sinks. Recently, these forests are getting more prone to large-scale forest fires,
resulting from decreases in snowfall and early snowmelt. This may reflect global warming as aresult of human activity. Also, recent catastrophic wildfires might be a result of past land-use,
mainly because of fire suppression management. If so, human-induced changes in wildfire
regime may result in these forests from a carbon sink to a source. To conserve and manage these
forests especially in terms of a carbon sink function, this study aims to evaluate possible effects
of global warming and past land-use on recent large-scale severe wildfires that burned a large
area in high elevation ecosystems.

－1－してしまった。

１． 研究目的確かに，すべての山火事はCO2の放北米大陸においては，北部ロッキー山脈出源となる。しかしながら，安易にすべが，この20年ほどの間に最も山火事の増ての山火事を抑制すれば良いわけではな加した地域である。米国からカナダにまい。短絡的な火災抑制は，起こり得ないたがる広大なロッキー山脈には，イエロ規模の山火事を起こす原因となり，結局ーストーン国立公園やカナディアンロッは多量の CO2 放出の原因となってしまう。

キー山脈自然公園群などのユネスコ世界そして，さらには，森林生態系の生物多遺産をはじめとする貴重な生態系が多く様性をも脅かしてしまう。それゆえに，存在する。大規模な山火事は，大気中に必要な山火事を許容し，山火事による自大量のCO2を放出してしまう。それだけ然撹乱体制を維持していくことは，CO2でなく，徹底的に生態系や景観を破壊すの吸収源としての高標高域の森林生態系るので，そこに内包される貴重な生物相を保全していくために必要なことである。

は，甚大な影響を受ける。ゆえに，近年

本研究では，ロッキー山脈の高標高域のの頻発する大規模な山火事は，どのよう森林ランドスケープを対象に，これまでな原因で起こり，そしてどのような意味の山火事の規模と頻度の変遷を推定する。

を持つのかを明らかにすることは急務でそして，過去および現在の気候条件と山ある。

火事の変遷を照らし合わせる。これによ北米の高標高地域では，山火事が時り，大気中の CO2 削減機能と生物多様性に数万・数十万ヘクタールといった規模の保全に資する，高標高域の森林が本来で老齢な原生林を焼き尽くすことがある。 持つ生態系機能を評価する。
このような現象は，見た目上は死の山を作ってしまうので，“災害”であると認

２． 研究経過識されがちである。実際に，北米では，近年まで半世紀以上にわたり森林火災抑２－１．2009年7-8月に、カナディアンロ制プログラムが実施されてきた。しかし，ッキー山脈自然公園群を構成するクート

その結果，燃料としての森林を過度に蓄ニー国立公園において、調査を実施した。

積させてしまい，破壊的規模の森林火災

クートニー国立公園の亜高山帯に位置すの危険性をむしろ高めてしまったと考える閉鎖湖であるクートニーポンドにおいられている。実際に，近年，大規模な山て、長さ52cmの堆積物コアサンプルを採火事が頻発し始めている。つまり，過去取した。コアは、0.5cmごとにスライスし、の過度な火災抑制は，大気中への過度な合計104レイヤーのサブサンプルを取得

CO2放出につながっているのである。さした。コア中に出現した植物遺体から14C

らに，山火事を徹底的に人為抑制した結年代の測定を行い、過去1300年以上の古果，火事に依存した生物相を衰退させ，環境の復元を試みた。サブサンプルの分病害や虫害の大発生などの問題をも誘発析は、酸素安定同位体比、花粉分析、微－2－粒炭化片について行った。これらより、時期とその後の乾燥時期があったことか過去の山火事発生時の気候条件の推定とら、20世紀中頃の山火事減少とその後最植生変遷について調べた。

近の山火事の増加は、空前絶後の人為災害ではなく、主に気候変動とリンクした

２－２．クートニー国立公園より提供さ自然現象であると考えられた。

れた森林GISデータを用いて、過去3世紀間の山火事の空間的規模の変化を推定し３－２．森林GISデータより、公園内の各た。また、これを樹木年輪データから推地域が、いつ頃最後に山火事により燃え定された過去の気温および旱魃指数と照たのかを検証した。その結果、大規模ならし合わせることで、大規模な山火事発山火事（燃焼面積＞400ha）の発生時には生時の気候条件、特に太平洋十年規模振強度の旱魃が起こっていたことが明らか動（PDO）やエルニーニョ‐南方振動になった。また、その際には、PDOおよ（ENSO）との関連性を調べた。

びENSOの指数値が大きく正に転じていた。これらの指数が正に転じるときには、北米西部地域、特にカナダ・アラスカで３． 研究成果

ブロッキング高気圧が生じることが知ら
３－１．湖底堆積物中の酸素安定同位体れているので、これが旱魃をもたらした比の変動および微粒炭化片量の変動から、 と考えた。1930-70年代にかけては、降水
過去の山火事撹乱の発生時には強度の旱量の増加により、公園内で大規模な火事魃が生じていたことが示唆された。特に、が減少していた。この時期は、長期的に酸素安定同位体比の結果から、小氷期にPDOが負に転じていた時期であり、この相当すると思われる寒冷かつ湿潤な時期

ことにより、20世紀中頃には山火事が極には、湖の水位が上昇し、山火事頻度が端に減少していたと考えた。
クートニー国立公園の亜高山帯林では、減少していたことが示唆された。

近年の山火事頻度の増加が生じる以前、 2001年と2003年に大規模な火事が起こっ
特に1930-70年代にかけては、大規模な山た。特に、2003年の火事では過去に例を火事がほとんど起こっていなかった。こ見ないほど広域にわたって燃焼した。この時期は、火災抑制プログラムの時期とれ以前の時期、特に降水量増加により火一致する。しかし、本研究の結果より、事の減少時期があると、森林の連結性がこの時期はカナディアンロッキー一帯が結果として生じ、大規模な火事の可能性

比較的湿潤であり、山火事に適した気候が高まる。つまり、最近の大規模な山火条件ではなかったことが示唆された。ま事は、極めて大規模だが、降水量の変化た、これは調査対象湖の局所的な現象でに伴う自然本来の変動幅の中でのイベンはなく、ジャスパー国立公園のアサバストに過ぎないと考えられた。以上より、

カ湖の水位変動とも合致することが明ら

過去から現在に至るまでの間、山岳林でかになった。また。過去にも同様な湿潤起こる山火事の規模は、大きく変動して－3－（natural variabilityと呼ばれる）を認知し、きたことが明らかになった。

それを指標として生態系を保全・管理するためには、本来の生態系の姿をするた

４． 今後の課題と発展めの研究をより行っていくことが重要で近年の生態学的研究の成果では，森林がある。これにより、CO2削減機能をはじめ大規模に破壊されることは，自然のサイとする、山岳域の森林生態系が担う生態クルの中では起こり得ることを指摘して系サービスを、健全かつ機能的に維持すいる。このような“自然撹乱”と呼ばれることができる。

る現象は，生態系に必ず存在するものであるにも関わらず，実際の森林生態系の５． 発表論文リスト

保全・管理には，生態系の動的な側面が未だ十分には生かされていない現状も指５－１．学術雑誌

摘されている。もしも生態系が画一的な森 章 (2010)

撹乱生態学が繙く森林生安定した系であるならば，保全方策はた態系の非平衡性. 日本生態学会誌

だ現状の生態系のバランスを崩さず，維60:19-39.

持することに焦点を置けば良い。あらゆMori AS, Lertzman KP. Historic variability

る火災を徹底的に抑制し，景観から排除

in fire-generated landscape heterogeneity

してきた過去の森林火災抑制プログラム

of subalpine forests in the Canadianは，明らかにこの視点に立っていた。実Rockies. 査読中際に，多くの保護区の管理策が，「未だMori AS. Climatic variability regulatesに生態系は安定的な系である」との仮定

occurrenceに基づいていると言われている。しかし，

disturbances in subalpine forests in the

このような森林生態系の動的側面を重視

Canadian Rockies. 査読中

andscaleoflarge

fire

しない管理方策により，森林を本来の姿

Mori AS, Hallett DG. Solar-forcing as aから変えてしまうことは避けるべきであ

possible driver of large wildfires. 査読中る。特に，山岳域のランドスケープには貴重な自然が多く残っている。この貴重

５－２．学会発表

な自然環境を健全に保全し，大気中のCO2

Akira S Mori.

Effects of anthropogenic and削減機能を維持していくための指針を提natural forcing on large wildfire activity in

示することが，現在求められている。

the Canadian Rocky Mountains. 2010年2月19日 eminar at the Ecological Centre,

この点において、本研究で遂行したような、近年の人間活動による影響を受け

The University of Queensland.

る以前の過去の生態系や気候の状態を知森 章. 気候変動と人間活動が森林の撹乱ることは、どのような状態が、生態系に体制に与える影響の評価. 第57回日本

とってより自然なのかを知る手掛かりと生態学会大会 010年3月18日 東京大学なる。生態系の大幅な自然の変動性－4－