研究が警告:気候変動の影響を最も受けるのは「固有種」の動植物

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Regions like the Mediterranean with 'high endemicity' are likely to suffer higher negative impact of climate changeImage: Unsplash/Elion Jashari
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  • 『Biological Conservation』誌に掲載された総合研究によると、固有種(特定の一つの地理的地域にのみ生息する種)の動植物の90%が、気候変動による悪影響を受ける可能性が高いとされています。

  • 研究によると、地球の気温が摂氏3度以上上昇した場合、陸上の固有種の3分の1と海洋の固有種の半数が絶滅の危機に瀕するとされています。

  • マーク・アーバン博士は、地球上で最も絶滅の危機に瀕した種を守るために、どのように「保全資金を配分」すべきかを理解するには、世界のさまざまな生態系にわたるさらなる研究が必要だと考えています。

一つの地域にのみ生息する動植物(「固有種」と呼ばれる)は、専門性の低い同類の種と比べて、気候変動により「一貫してより大きな悪影響を受ける」ことが、新たな研究で示されています。

この総合研究は、『Biological Conservation』誌に掲載され、地球温暖化が産業革命前の水準から3℃上昇した場合、固有種の90%以上が個体数の減少などの悪影響に直面すると明らかにしています。ただし、侵略的外来種は、温暖化した気候により全体として中立的または好影響を受けると予想されています。

この傾向により、「汎用的で広く分布する日和見種」が固有種に取って代わり、生物多様性の低下につながる可能性があると研究は警告しています。

気候変動の影響:絶滅リスク

研究はまた、さまざまな温暖化レベルにおける絶滅リスクも算出しています。それによると、温暖化が1.5℃に抑えられた場合、固有種の2%が絶滅の危機に瀕し、2℃では4%が危機に瀕するとされています。しかし、3℃に達すると、陸上生態系では20%、海洋生態系では32%までリスクが上昇します。

「気温の平均がわずかに上昇するだけで、これほど多くが失われると予測されることに、私たちは本当に驚きました」と、研究の著者の一人はCarbon Briefに語り、さらに「パリ協定[温暖化の上限]を順守することは、世界の生物多様性にとって大きな違いをもたらすでしょう」と付け加えています。

「旗艦種」

著者らは、科学論文からの8,000件以上の予測を用いて、「かけがえのない」「並外れた生物多様性」を持つ273のホットスポットにおける種への気候変動の影響を分析しています。

著者らは、種が通常生息する場所に基づき、種を「固有種」「非固有の在来種」「外来種」の3つのカテゴリーに分類しています。

固有種は、一つの地理的地域にのみ生息する種です。生物多様性の高い地域は、しばしば固有の「旗艦種」で「あふれている」と説明するのは、ステラ・マネス博士は、リオデジャネイロ連邦大学に所属し、本研究の筆頭著者です。

例えば、キツネザル類の全種はマダガスカルに固有であり、地球上の他のどの場所でも見つからないということです。同様に、南アフリカの国鳥であるブルークレーン(オオヅル)は同国の固有種であり、ユキヒョウはヒマラヤに固有です。

複数の地理的地域に自然に見られる種は、在来種と呼ばれ、それらの地域で見られる種です。一方、ある地域に本来は自然に生息しないものの、人間の活動により意図的または非意図的に持ち込まれた種は、「外来種」と呼ばれます。

以下の地図は、陸上の生物多様性ホットスポットにおける気候変動による種への予測される影響を、さまざまな年代や温暖化シナリオにわたって標準化して示しています。赤い網掛けは、その地域の種に気候変動が悪影響を及ぼすことを示し、青い網掛けは好影響を示しています。

陸上の生物多様性ホットスポットにおける、(a) すべての種、(b) 固有種、(c) 在来種、(d) 外来種に対する気候変動の予測される影響。影響は、さまざまな年代および温暖化シナリオにわたって標準化されています。Image: Manes et al (2021)

著者らは、陸上の固有種は、非固有の在来種と比べて2.7倍「より大きな影響を受ける」と予測され、外来種と比べると10倍大きな影響を受けると予測されることを明らかにしています。

これは、固有種が気候変動により最も大きな影響を受けることを示すことで、過去の研究の知見を裏付けるものだと、マーク・アーバン博士は説明しています。博士はコネチカット大学の生態学・進化生物学の准教授で、本研究には関与していません。博士はCarbon Briefに次のように語っています:

「固有種が気候変動によってより脅かされるのは当然です。固有種はもともと小さな存在です。生息域は狭く、個体数も少ないことが多いため、これらの要因により、種は気候変動だけでなく、あらゆる脅威に対してより脆弱になります。」

一方、外来種は、気候変動により「中立的または好影響」を受けると研究は示しています。外来種は新しい環境に適応できることが多い一方で、時には気候変動による地域生態系への悪影響を及ぼすことがあり、例えば食料をめぐって在来種を押しのけることなどがあります。この場合、それらは「侵略的」な種として知られています。

研究によると、植物は「世界で最も巧みな侵略的種の一部」であり、気温やCO2濃度の上昇の下で、しばしば在来種を「競争で押しのける」ことができるため、そうなります。本研究では、生物多様性ホットスポットにおける外来種の大半を植物が占めていました。

マリアナ・ヴァレ博士は、リオデジャネイロ連邦大学の研究者で、本研究の著者でもあり、侵略的外来種に関しては「グローバル化こそが大きな問題だ」とCarbon Briefに語っています。

「これほど多くの侵略的外来種が植物であることは、驚くことではありません」と博士は言います。植物は、種子が付着した手荷物などを通じて新しい生態系に容易に持ち込まれ、その後クローン繁殖を行うことができるためだと説明しています。

マネス博士は、侵略的な植物種は「基本的にどこにでも」広がり得ると付け加え、人間は靴の泥を通じて南極にまで非在来の植物種を持ち込んでいることさえあると述べています。さらに、植物は風に運ばれることもあり、島から島へと移動しやすくなると指摘しています。

生物多様性の喪失

著者らは、以下の地図に示すように、海洋生態系についても同様の分析を行っています。

海洋生物多様性ホットスポットにおける、(a) すべての種、(b) 固有種、(c) 在来種に対する気候変動の予測される影響。Image: Manes et al (2021)

研究結果から、絶滅の危機に瀕している海洋種の割合は、固有種の方が在来種よりも2倍以上高いことが示唆されています。

研究によると、地中海は「固有性の高い閉鎖海域」であり、気候変動により種の4分の1が「高い絶滅リスク」に直面すると予想されています。著者らは、個体数が80%以上減少した種を高い絶滅リスクがあると分類しており、これは国際自然保護連合(IUCN)が用いている基準と同じです。

北極圏では、著者らは、温暖化による気温上昇が一部の海洋種に好影響を与え、それらの個体数や分布域を増加させることができると予想されることを明らかにしました。

著者らは、本論文で検討した232件の研究のうち、海洋生態系に焦点を当てたのは34件のみであり、当初定義された273の生物多様性の高い地域のうち、ほぼ半数についてはデータが見つからなかったと指摘しています。

マリア・パニウ博士は、Estación Biológica de Doñanaの研究員で、データ不足のため除外されることの多い水生系が本研究に含まれていることに、それでも「感激している」とCarbon Briefに語っています:

「[水生系]は、特に陸上系が含まれる総合的な論文ではあまり考慮されず、特に気候変動の影響について論じる際には、なおさらです。その好例が、私たち自身のレビューです。そこでは、海洋種のデータ不足のため、陸生哺乳類のみを対象としました。」

全体として、これらの傾向は生物多様性の喪失につながる可能性があると研究は指摘しています。固有種は、非固有種や外来種よりも気候変動による大きな悪影響に直面するためです。絶滅危惧種を保護することは重要である一方、ヴァレ博士はCarbon Briefに対し、生物多様性は「種そのものを守ること以上の、多くの相乗効果(コベネフィット)」を持つと語っています。

例えば、マネス博士はCarbon Briefに対し、多様性は「生態系の安定性と密接に関連している」と語っています:

「種が多いほど、同じ機能を果たし、同じ生態系サービス(自然が人々に与える恩恵)を維持できる可能性が高まります。生態系が多様であるほど、それは安定していることになります。なぜなら、ある一つの種が失われても、別の種がこれらの恩恵を提供できるからです。」

パニウ博士は、生物多様性は人間にとっても重要だと付け加えています:

「人間中心の視点で見れば、生物多様性が重要なのは、究極的には私たちの健康と福祉がそれに依存しているからです。健全で多様な生態系は、きれいな空気、きれいな水、食料といった、生態系機能の向上と関連付けられています。」

気候変動による気候的、地理的、生物学的影響。左側は、すべての種(黒)、固有種(紫)、非固有種(緑)、外来種(オレンジ)に対する影響を示しています。右側は、気候変動により好影響を受ける種(紫)、悪影響を受ける種(ピンク)、または絶滅リスクに直面する種(赤)の割合を示しています。Image: Mane et al (2021)

研究によると、地球が3℃以上温暖化すると、陸上の固有種の3分の1と海洋の固有種の半数が絶滅の危機に瀕するとされています。

研究結果から、島や山岳地帯に生息する種は、大陸地域の種と比べて気候変動の影響に対して6倍以上脆弱であることが示唆されています。3℃の温暖化シナリオの下では、研究は、山岳地域の固有種の84%と島の固有種の100%が「高い絶滅リスク」に直面すると示しています。

アーバン博士は、この脆弱性は、山岳や島に生息する種が、より適した気候へ移動できないことが多いためだと説明しています:

「この研究は、気候変動によって最も影響を受ける種の一部は、伝統的な海洋島、または、温かい低地の海に孤立した冷涼な山頂が存在するあらゆる場所に見られる『スカイ・アイランド』と呼ばれる島に生息する種であることを、さらに裏付けるものです。これらの島の種は、次に適した生息地が広大な水域や高温の地域に囲まれているため、気候が変化しても、それに追随できないことが多いのです。」

ヴァレ博士は、気温上昇を補うため、種はしばしばより高い標高へ移動すると付け加えています。しかし、山岳の三角形状のため、種が高く登るほど利用できる面積が狭くなります。

一方、多数の島を有するオセアニアでは、固有種の半数が気候変動により絶滅の危機に瀕すると、論文は述べています。

著者らはまた、熱帯に生息する種は高いリスクに直面しており、熱帯の陸生固有種の60%以上が、気候変動の影響により絶滅の脅威にさらされると予測されていることも明らかにしました。

アーバン博士はCarbon Briefに対し、これらの地域の種を保全することは「最も費用対効果の高い成果をもたらすかもしれない」ため、生物多様性の高い地域を研究することが重要だと語っています。

ただし、博士は、「種の少ない」地域における保全についても考慮することが重要だと指摘しています:

「生態系の機能にも関心を持つならば、地球上で最も豊かな場所だけに焦点を当てることはできないと私は考えます。種の少ない場所では、たった一つの種が失われるだけでも、代わりとなる種が存在しないため、生態系が劇的に変化する可能性があります。地球全体で、異なる理由から、種への脅威を考慮する必要があると思います。つまり、限られた保全資金を、最も多くの種、そして地球上で最も重要な種の両方を守るためにどう配分するかについて、難しい判断を下す方法が必要です。」

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