衛星観測データによると、2016年にアフリカの熱帯地域の陸地から約60億トンのCO2が排出された。
アフリカの熱帯地域が一つの国だとすれば、世界で2番目に大きなCO2排出国となり、現在53億トンのCO2を年間排出する米国を上回ることになる。
著者らは、同地域の2016年の排出量は「予想外に大きかった」と、Nature Communications誌に記している。これは、陸地の表面が熱帯林や泥炭地に覆われているためだ。こうした環境は通常、大気中から大量のCO2を吸収する。
2016年にCO2の損失が高水準となったのは、「強い」エルニーニョ現象が関係している可能性があると、科学者らはCarbon Briefに語った。エルニーニョは、世界各地の天候に定期的な影響を及ぼす自然現象だ。アフリカの熱帯地域では、異常な高温や干ばつを引き起こすことがある。
この研究によると、CO2排出のほかの原因として、森林伐採や農業に伴う火災など、「大規模な土地利用の変化」が考えられる。
熱帯地域の混乱
アフリカには、世界の熱帯雨林の3分の1が広がっている。熱帯林は大量のCO2を蓄えることができる。樹木は光合成の過程で大気中の炭素を吸収し、それを使って新たな葉や芽、根を成長させるためだ。
また、この大陸には世界の泥炭地の約3％があり、その中には世界最大の熱帯泥炭地も含まれる。泥炭地は水を含んだ環境で、土壌中に大量の炭素を蓄えることができる。
アフリカの熱帯地域は世界的に重要な炭素貯蔵域だが、この地域の陸地からのCO2排出量が年ごとにどう変化するかを調べた研究はほとんどない。
今回の研究では、2014年から2017年にかけてアフリカの熱帯地域の陸地に由来するCO2排出量を記録した2基の衛星データを分析した。衛星には、日本の温室効果ガス観測技術衛星（GOSAT）と、NASAの軌道上炭素観測衛星（OCO-2）が含まれる。
2基の衛星データによると、アフリカの熱帯地域の一部では、樹木や土壌が吸収できる量を超えるCO2が大気中に放出されていると、研究の筆頭著者であるポール・パーマー教授（エディンバラ大学の地球科学研究者）は述べている。パーマー教授はCarbon Briefに次のように語った。
「これは新たな視点です。この地域では広範な土地劣化がほかの衛星によって報告されてきましたが、地表のプロセスとCO2の変化を結び付けたのは私たちの研究が初めてです。データが示唆しているのは、アフリカの熱帯地域の一部で土地劣化が進み、炭素を放出し始める段階に達しているということです。」
森林の炭素収支
結果によると、アフリカの熱帯地域の陸地からのCO2純排出量は、2015年に54億トン、2016年に60億トンだった。（この数値は、陸地によるCO2の吸収量と排出量の差を示す。）
熱帯地域全体では、CO2純排出量は2015年に38億トン、2016年に59億トンに達した。
これは、アフリカの熱帯地域からのCO2排出が、南米の一部などほかの熱帯地域によって相殺されたためだ。こうした地域は2015年から2016年にかけて、CO2の純吸収源（「炭素吸収源」）として機能した。
以下の地図は、論文の補足資料から引用したもので、2015年と2016年に熱帯地域の陸地から排出されたCO2の分布を示している。地図上では、濃い青色が炭素吸収源として機能した地域、黄色がCO2の純排出地域を示す。
地図は、コンゴ盆地が2015年から2016年にかけて大規模な炭素吸収源として機能したことを示している。この地域には、世界最大の熱帯泥炭地があり、その面積はイングランドよりも広い。2017年に発表された研究によると、この泥炭地には、米国の化石燃料排出量の20年分に相当する炭素が蓄えられている。
また地図は、アフリカからのCO2損失がアフリカ西部の熱帯地域とエチオピアの一部に集中していたことも示している。
これらの地域には「大量の土壌炭素が蓄えられている」とパーマー教授は述べる。土地劣化や森林伐採によって土壌浸食が起き、土壌に蓄えられていた炭素の一部が放出された可能性があるという。
「土壌有機炭素が多い地域で大規模な土地利用の変化が起きれば、土壌から炭素が放出される可能性があります。」
以下の地図は、土地利用の変化の一種である森林減少の規模を、2018年のアフリカ熱帯地域について示している。データの出典は、Global Forest Watch。これは世界資源研究所（WRI）が提供するオンライン森林監視サービスだ。
研究によると、エチオピア西部で大規模なCO2損失が生じたのは、人間による土地利用の変化と平均を上回る気温が原因の可能性がある。（気温上昇により、土壌からCO2がより速いペースで放出されることがある。）論文は次のように述べている。
「エチオピア西部では、気温が上昇すると月ごとのCO2フラックスが増加し、降水量と『液体水換算厚』が減少すると、私たちは確認しました。エチオピア西部では、大規模かつ長期にわたる土地利用の変化も起きており、地上部バイオマス［植物］の大幅な減少と土壌浸食が見られます。」
「土地劣化が続き、気温が上昇すれば、気温に依存する大規模で広範囲に拡散するCO2排出源が生じる可能性があります。」
「懸念される」
アフリカの熱帯地域で生じた大規模なCO2損失には、2015/16年のエルニーニョ現象が影響した可能性が高いと、研究には参加していないオリバー・フィリップス教授（リーズ大学の熱帯生態学講座主任）は述べている。フィリップス教授はCarbon Briefに次のように語った。
「2015/16年は、記録上最も強いエルニーニョ現象の一つでした。2016年には大気中のCO2濃度が過去最速で上昇し、熱帯地域の気温が記録的な水準に達したことがすでに分かっています。また、ほかの研究では、熱帯地域の陸地からの排出がその一因となり、上昇を加速させたことが示されています。
「今回の論文は、原生林がほとんど残っていないアフリカ北部の熱帯地域の一部で、驚くほど大きな排出があったとしています。2015～16年のアフリカのエルニーニョ現象では温暖化が持続しました。そして、大規模な排出の一部は土壌炭素の貯蔵分が［失われた］ことによるという論文の指摘は懸念されます。これは、主に農地から成る広い地域で、地球温暖化がCO2排出を悪化させるリスクを示唆しています。」
この研究は、最近発表された気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の特別報告書が気候変動と土地について示した論点を「裏付けている」と、パーマー教授は述べる。
この報告書は、Carbon Briefが詳しく取り上げたもので、「土地は人間からの圧力が高まっており、［気候変動への］解決策の一部でもある。しかし、土地だけですべてを解決することはできない」と、IPCC議長のイ・フェソン氏は述べている。
この研究は「私たちがほとんど知らない世界の地域に光を当てた」と、研究科学者であり、世界のCO2などの温室効果ガス排出量を追跡する独立プロジェクト、ペップ・カナデル博士（グローバル・カーボン・プロジェクトのディレクター）は述べる。
しかし、アフリカの熱帯地域で大規模なCO2排出源が見つかったからといって、世界全体のCO2排出量が科学者の想定より多いということにはならないと、カナデル博士はCarbon Briefに説明する。
「私たちの炭素収支は、よく把握されている大気中CO2濃度によって制約された排出源と吸収源の物質収支です。そのため、これまで考慮されていなかった新たな排出源が見つかった場合、別の排出源が過大評価されていたか、ほかの場所の吸収源が私たちの推定より大きい可能性があります。
「つまり、新たな排出源が見つかったからといって、大気中の炭素負荷が私たちの想定より深刻になったわけではありません。」
