地球上で特に生物多様性に富む地域の一つであるブラジルの大西洋岸森林には、動植物の50種に1種が生息しています。
この地域の生態系は、森林伐採と生息地の変化によって損なわれてきました。
ヨーロッパ人がブラジルに到達して以来、自然植生の80%以上が破壊されてきました。
ブラジルの大西洋岸森林は、最後の氷河期以降のどの時期よりも今後50年間で大きく変化すると予想されています。
ブラジルの大西洋岸森林は、地球上で最も生物多様性に富む地域の一つです。動植物および陸生脊椎動物の約50種に1種がここに生息しており、ほかのどこにも生息していません。
ブラジル沿岸の大部分に沿って3,000km にわたり広がり、内陸側はアルゼンチンやパラグアイまで及びます。その驚くべき多様性は、natural grasslands（天然の草原）、熱帯雨林、冬の冷え込みに適応した古い森林、霧に包まれた山岳地帯の「雲霧林」などを含む、さまざまな生態系のモザイクによって生まれています。
しかし、その目を見張るほど豊かな生命は深刻な危機にあります。数世紀にわたる森林伐採と生息地の変化によって、この生物群系は分断されてきました。現在、私たちが地球の気候システムに引き起こしている激変は、数十年以内に、大西洋岸森林の生態系に、過去数千年のどの自然変化よりも大きな混乱をもたらすおそれがあります。
すでに、大西洋岸森林は断片的にしか残っていません。残存する森林面積のわずか4分の1は、250メートル以上離れた開けた土地からの距離にあり、これは舗装された道を歩いて3分ほどの距離です。80%を大きく上回る割合の自然植生が、ヨーロッパ人がブラジルに到達して以来破壊されており、一部の大西洋岸森林の生態系では50対50の確率で崩壊する可能性があります（50年以内）。
地球温暖化は、もう一つの脅威となっています。地球の気候は常に変動してきましたが、今世紀の混乱は、人類がこれまで経験したどのようなものよりも大きく、かつ速く起こる可能性が高いと見られています。気温の上昇と降雨の不安定化は、大西洋岸森林の南部にとって特に大きな課題となるでしょう。この地域の生態系は、繊細な種のバランスによって成り立っています。温暖な熱帯に由来する種もあれば、凍える冬に適応した種もありますが、ほぼすべてが安定した湿度に依存しています。
過去を研究して未来を予測する
21世紀の気候変動は、南部の大西洋岸森林にどのような影響を与えるのでしょうか。私は英国、スウェーデン、ブラジルの同僚とともに、その答えを探るとともに、今後50年間の変化を21,000年分の文脈の中に位置づけようとしてきました。過去を振り返ることは意外な選択に思えるかもしれませんが、大きな気候変動に生物がどう反応するかについて、最も確かな、もしかすると唯一の具体的なデータを提供してくれます。
過去21,000年の間に、地球の軌道の揺らぎによって、地球は最後の氷河期の最盛期から、より温暖な完新世へと移行しました。過去の時代に将来の状況の痕跡を見つけ出し、種や生態系がそれにどう反応したかを解明できれば、将来もたらされるものについての予測を改善できます。そのために、私たちの研究では、過去と未来の気候の再構築と予測、30種の主要な森林種および草原種のデータ、そして過去の気候や植生の変化が記録されている数十か所の地点（湿地の泥の層に埋もれた化石花粉など）を組み合わせました。その結果わかったことは、非常に憂慮すべきものです。
予想どおり、私たちのデータは、ブラジル南部が最後の氷河期以降、徐々に温暖化してきたことを示しています。21,000年前には、この地域のほぼ全域が、現在の高地に似た気候、つまり夏が温暖な温帯気候にありました。しかし、その気候帯は時間の経過とともに後退し、低地はより高温な気候タイプへと移行しました。一方、熱帯雨林の気候帯は、この地域の北部沿岸に限られたまま、年月とともに拡大と縮小を繰り返してきました。
しかし、炭素排出への規制がなければ、今後50年間で各気候タイプは、私たちが調べた過去の3,000年の期間のいずれよりも大きく変化するでしょう。世界の気温上昇により、より高温な低地の気候タイプは、数千年来なかったほど広範囲に、かつ速く広がると見られます。熱帯雨林の気候は大幅に拡大し、最後の氷河期以前以来存在しなかった地域にまで現れるおそれがあります。そして、私たちの研究の開始以来その種が生息してきた地域から追われ、より冷涼な高地の環境は、21,000年以上で最も縮小した範囲にまで狭まるでしょう。
では、こうした劇的な気候変動は、大西洋岸森林そのものにとって何を意味するのでしょうか。確かなことが一つあります。それは単純な結果にはならないということです。種や生態系は、時間の経過とともに複雑な形で変化します。生態系の予想外の変化は珍しくなく、特に気候が現在とかけ離れている場合に顕著です。種は、現在は避けている条件の下で予想外に繁栄したり、今日私たちが知るいかなるものとも異なる集団を形成したりすることがあります。
私たちの研究では、南部の大西洋岸森林の生態系の構成が時間とともに変化してきたことを示す多くの証拠が見つかりました。また、奇妙で予想外の植物群落が広範囲に広がった時期が二度ありました。これらは気候変動が最も大きかった時期に起きています。最初の時期は約12,000年前で、世界が最後の氷期を脱して、より温暖な完新世に入った頃に起きました。二度目の時期は、私の生涯のうちに起こる可能性があります。
2070年代までに、私たちの研究地域の北部と東部の土地は、21,000年以上にわたり生息してきた冷涼な環境に適応した種を失う可能性があります。例えば、古く象徴的なアラウカリア（ナンヨウスギ属）の木、すなわち生きた化石は、現在では珍しい群落の中で、より温暖な環境に耐える熱帯の樹木に置き換えられるおそれがあります。
私たちのモデルは、高排出の21世紀には、南部の大西洋岸森林の10万km²以上で、過去21,000年のどの時点よりも大きな気候駆動型の種構成の変化が起こる可能性を示唆しています。懸念されることに、これらの変化はすでに始まっている可能性を示す兆候も見つかりました。温暖な環境に適応した植物群落が、冷涼な環境に適応した隣接群落を高地へと押しやり始めています。
私たちの研究は、ブラジルの大西洋岸森林を理解するための有用な手段を提供します。それは、過去に何が起きたか、そして次に何が起こり得るかを示しています。しかし、私たちの結果は同時に、過去のシナリオに頼ることの限界も明らかにしています。たとえ数万年にわたるものであっても、根本的に変わってしまった人為的な将来の気候の影響を理解するには不十分です。数世紀にわたる森林伐採の打撃にもかかわらず、南部ブラジルの大西洋岸森林にとって最も厳しい試練は、まだこれから訪れるのかもしれません。
