泥炭地は炭素吸収源として機能することで、気候変動の影響を緩和するうえで極めて重要です。泥炭地再生の専門家であるBin Xu氏が解説します。
世界の泥炭地は300万平方キロメートルを超える面積を占め、550ギガトン超の炭素を蓄えています。
世界の泥炭地の約15%は溝掘りによって排水されており、すでに世界の二酸化炭素排出量の5.6%の一因となっています。
しかし、キーストーン種に焦点を当てることで、北方泥炭地を再生することは可能です。
泥炭地は、気候変動との闘いにおいて最も価値のある陸上生態系の一つです。これらの深い層は、部分的に分解された植物やその他の有機物からなり、数万年の歴史を持ちます。
世界の泥炭地は300万平方キロメートルを超える面積を占め、550ギガトン超の炭素を蓄えています。その量は、森林を含む他のあらゆる種類の陸上生態系よりも多くなっています実際、北方泥炭地の1平方メートルに含まれる炭素量は、アマゾンの熱帯雨林の1平方メートルの5倍に相当します。
残念ながら、泥炭地は大規模に開発され、損なわれてきました。排水され、農地に転換され、天然資源を得るために焼却または採掘されてきたのです。
しかし、国連環境計画は、泥炭地を救うための協調的な取り組みを主導するグローバル泥炭地イニシアチブを率いており、世界の平均気温の上昇を産業革命前の水準と比べて2℃未満に抑えることに貢献しています。試行錯誤を通じて、私のような泥炭地の科学者は、石油・ガス活動によって撹乱された後に泥炭地を機能的な状態へ戻すための最善の方法を見出しつつあります。
泥炭地とは何でしょうか？
泥炭地とは、水で満たされた条件下で、植物の成長と微生物による分解とのバランスが崩れたことにより、泥炭が厚く堆積した湿地を指します（カナダの定義では40センチメートル超）。
大気中の二酸化炭素が除去され、泥炭に貯蔵されたことにより、過去1万年にわたり地球の気候は冷却効果を受けてきました。仮にこの貯蔵された炭素がすべて放出されれば、現在の大気中の二酸化炭素濃度を2倍以上に押し上げ（100万分率で800ppmを超える）、人類文明と自然生態系に壊滅的な結果をもたらすシナリオとなるでしょう。
残念ながら、泥炭地は大規模に開発され、損なわれてきました。世界の泥炭地の約15%は溝掘りによって排水されており、すでに世界の二酸化炭素排出量の5.6%（13億トン）の一因となっています。さらに、山火事などの自然撹乱も、泥炭地の健全性と貯蔵された炭素の安定性に深刻な脅威をもたらしています。
カナダは、世界で2番目に広い泥炭地面積を有しており、その大部分は北方地域および亜北極地域に分布しています。しかし、林業、農業、資源採掘といった人間活動や、気温の上昇や火災頻度の増加を含む自然撹乱が、これらの健全性と安定性を脅かしています。
例えば、資源探査のために作られた冬季道路や地震探査測線は北方林の全域に広がっており、永久凍土の消失、森林に生息するカリブーの生息地の分断と個体数の減少をもたらしています、さらに、土地利用の変化によるカナダの年間メタン排出量の7%増加につながっています。
蘚苔類：北方泥炭地のキーストーン種
カナダでは、北方泥炭地は蘚苔類によって優占されていますが、泥炭地にとってのその重要性はしばしば見過ごされています。蘚苔類は、小型で古い陸上植物のグループです。最も重要な蘚苔類の一部は、一般に「ピートモス」または「黒い土」と呼ばれ、北方泥炭地のキーストーン属であるミズゴケ属に属します。
蘚苔類は泥炭地の地表を形成し、分解されにくい植物組織を生成するとともに、メタンや二酸化炭素を含む重要な温室効果ガスを生み出す微生物の活動を抑制する化学物質を放出します。時間の経過とともに、分解されなかった蘚苔類の植物体が泥炭の大部分を形成します。
泥炭地の再生：自然に学ぶ
北方泥炭地の再生は比較的新しい分野であり、1990年代後期にケベック州とオンタリオ州の園芸用泥炭地で初期の試験が開発されました。アルバータ州では、石油・ガス活動によって撹乱された泥炭地の再生は、試行錯誤的なアプローチに依存してきており、その成功は一定しておらず限定的でした。
主要な課題の一つは、蘚苔類への理解の欠如と、樹木への誤った焦点化です。再生の手法として植樹によって樹木を導入し、樹冠の形成を成功の指標とする傾向がありました。しかし、これらの手法は、高地の森林生態系にこそ最も適しています。
この手法は、北方泥炭地が地表層の蘚苔類によって形作られているという事実を無視しています。キーストーンとなる蘚苔類がなければ、重要な泥炭地の機能は回復しません。
泥炭地の植物片、花粉、胞子の化石記録を研究することで、科学者たちは北方泥炭地の発達と遷移を時間の経過とともに復元することができました。アルバータ州の泥炭地の多くは、「パルド化（paludification）」と呼ばれる過程を経て形成されました。これは、かつて鉱質土壌上の森林植生が占めていた地域で、泥炭が直接的に定着し形成されることです。アルバータ州の北方泥炭地の大部分は、約8,000年前にパルド化を通じて形成され始めました。
気候が冷涼になり土壌水分が増加するにつれて、ミズゴケは徐々に森林地帯へと拡大していきました。やがて、コケの生育と拡大によって、現在私たちが目にするさまざまな種類の泥炭地が形成されました。
北米では、排水溝を塞ぎ、胞子、種子、根を含む生きたコケの断片を導入することで、カナダ東部のミズゴケが優占する園芸用泥炭地を再生することに成功しました。この手法は、コケ層移植技術（MLTT）として知られています。
アルバータ州では、限定的な現地試験により、再生された工業用地（例えば、かつての原位置型石油・ガス井坑敷）が、適切な土壌条件が整えば、泥炭地のコケの生育を支えられることが示されています。
ドナーとなるコケ材料は、近隣の冬季道路や地震探査測線から採取することができます。いずれの事例においても、ドナーとなるコケ断片の導入は、泥炭地の植生の再生を成功させるうえで不可欠でした。
キーストーンとなるコケの生育が成功すれば、時間の経過とともに、重要な泥炭地の機能が回復することが確実になります。ドナー材料に含まれる種子や根から、他の植物も同時に発達するでしょう。樹木は自然に定着するか、植樹によって定着します。
泥炭地の再生に関しては、樹木や樹冠の閉鎖から焦点を移し、地表層の蘚苔類による絨毯状の群落の発達を促進すべきです。私たちは、この小さくも重要な植物を、気候変動との闘いにおいて有利に活用する方法を学ぶ必要があります。
