泥炭地が占める陸地は世界のわずか数％ですが、土壌炭素の約4分の1という極めて重要な量を貯蔵しています。
泥炭地は気候の調節に欠かせない役割を果たしていますが、現在その存続が脅かされています。
ストックホルム大学による新たな研究により、気温上昇によって泥炭地がまもなく貯蔵量より多くの炭素を排出し始めることが明らかになりました。
研究者らは、地球温暖化を抑制すれば、最悪の事態は回避できることを突き止めました。
泥炭地が世界の陸地面積に占める割合はわずか数％ですが、土壌炭素の約4分の1を貯蔵しており、そのため気候の調節において極めて重要な役割を果たしています。私と同僚はこのたび、世界の泥炭地について、その深さと貯蔵された温室効果ガスの量を示す、これまでで最も正確な地図を作成しました。その結果、地球温暖化によってまもなくこれらの泥炭地が貯蔵量より多くの炭素を排出し始めることが分かりました。
泥炭地は、水に浸かった状態によって植物遺骸の分解が遅くなり、泥炭が蓄積することで形成されます。炭素を豊富に含む植物遺骸のこうした蓄積は、北方のツンドラ地帯やタイガ地帯で特に顕著であり、10,000年以上にわたって地球の気候を冷やす役割を果たしてきました。しかし現在、永久凍土を含む泥炭地の広大な地域が融解しつつあり、凍結状態で閉じ込められていた炭素が二酸化炭素やメタンとして急速に大気中へ放出されています。
地球科学者らは長年にわたり泥炭地を研究してきました。彼らは、一部の地域には泥炭があるのに、他の地域にはない理由を研究してきただけでなく、泥炭地が自然の記録庫として機能し、過去の気候や植生の状態（さらには人類の生活の様子）を復元する手がかりとなっていることも研究してきました。保存状態の良い古代人の遺体の多くが、泥炭湿原で発見されている。
科学者らは以前から、泥炭地が地球の炭素循環と気候において重要な要素であることも認識してきました。植物は成長する際に大気中のCO₂を吸収し、その物質が泥炭に蓄積されるにつれて、大気中の炭素は減少します。その結果、長期的には気候が冷却されることになります。
北方の泥炭地が極めて重要であるという知見が蓄積されているにもかかわらず、つい最近まで、その深さと貯蔵する炭素量を示す包括的な地図が存在しなかったことは、意外に思われるかもしれません。そこで私は、そのような地図を作成した国際的な研究者グループを率いました。この地図を用いれば、地球温暖化に対して泥炭地がどのように反応するかを推定することができます。私たちの研究成果は、学術誌PNASに掲載されました。
泥炭地は、景観における水の排水の仕方など、多くの異なる局所的要因と成長が結びついているため、地図を作成することが驚くほど困難です。そのため、7,000件以上の現地観測データを収集し、機械学習に基づく新たな統計モデルを用いて地図を作成する必要がありました。
泥炭地は約370万平方キロメートルを覆っていることが分かりました。もしこれが一つの国であったなら、「泥炭地」はインドよりもわずかに大きい国になるでしょう。また、これらの泥炭地には約415ギガトン（10億トン）の炭素が貯蔵されており、これは世界中の森林や樹木が貯蔵する量を合わせたものに匹敵します。
この北方泥炭地の炭素の約半分は、現在、一年中凍結している地盤である永久凍土の中に存在しています。しかし、世界が温暖化し永久凍土が融解すると、泥炭地は崩壊し、温室効果ガスとの関係が根本的に変化します。かつては炭素を貯蔵することで大気を冷却していた地域が、代わりに貯蔵していた量以上のCO₂とメタンの両方を放出するようになります。将来の地球温暖化によって予測される融解は、数百年にわたり、北方泥炭地全体の二酸化炭素吸収源を覆い隠し、逆転させるほどの温室効果ガス排出を引き起こすことが分かりました。この転換の正確な時期は依然として極めて不確実ですが、今世紀後半に起こる可能性が高いと考えられます。
西シベリアやカナダのハドソン湾周辺には、永久凍土を伴う泥炭地が非常に広範に分布する地域があります。これらの特異な環境と生態系は、永久凍土の融解によって根本的に変化し、凍結した泥炭の盛り上がりと小さな湖沼という特徴的な組み合わせは、広大な湿地（湿性湿原）に取って代わられるでしょう。
これらの変化により、以前は凍結していた泥炭が、それを分解する微生物の利用に供されるようになるため、大気中に放出されるCO₂とメタンはさらに増加するでしょう。また、融解によって泥炭が河川や水路へ大量に流出し、内陸水域および北極海の食物連鎖や生物地球化学に影響を及ぼすと考えられます。
これらの新たな知見は、永久凍土の融解を止める唯一の方法は地球温暖化を抑制することであるため、排出量を速やかに削減することがいかに緊急であるかを一層裏付けています。これらの広大で人里離れた地域に展開できるジオエンジニアリング（地球工学）による解決策は存在しません。本研究の結果は、地球温暖化を1.5℃〜2℃に抑えることができれば、現在の3℃〜4℃以上へ向かう軌道と比べて被害ははるかに小さくなることを明確に示しています。
