米国大西洋岸の多くの樹木が、海面上昇と、土壌へしみ込む塩分の増加により枯れつつあります。
広範囲にわたる樹木が同時に枯死しており、その代わりとなる若木も育っていません。
これらの「ゴースト・フォレスト」は、その後、より塩分に強い低木や草本に置き換わることがよくあります
ノースカロライナ州の「アリゲーター・リバー国立野生生物保護区」近くにある研究地へ向かう途中、私は完全に水没した遊歩道の区間を膝まで水に浸かりながら進みます。この低地の半島では恒常的な浸水が日常化しており、ノースカロライナ州のアウターバンクスの背後に位置しています。水中に生育する樹木は小さく、成長が阻害されています。その多くが枯死しています。
ノースカロライナ州沿岸部のあちこちで、森林の枯死の証拠を目にします。この地域を車で移動する際に通り過ぎる道路脇の溝は、そのほぼすべてが枯死した、あるいは枯れつつある樹木で縁取られています。
一人の海面上昇に対する湿地の応答を研究する生態学者として、私はこの浸水が、気候変動が大西洋岸の景観を変化させていることの証拠だと認識しています。これは、野生生物、生態系、そして地域の農業や林業に関わる事業をも脅かす環境変化の象徴です。
あらゆる生物と同様に、樹木も枯れます。しかし、ここで起きていることは正常ではありません。広範囲にわたる樹木が同時に枯死しており、その代わりとなる若木も育っていません。さらに、これは局所的な問題にとどまりません。海水が、メイン州からフロリダ州にかけての大西洋岸平野全体にわたり、沿岸の森林の塩分濃度を高めています。連続した広大な森林が枯れつつあります。科学界では、これらは「ゴースト・フォレスト」として知られています。
塩分がもたらす深刻な影響
海面上昇は気候変動によって引き起こされており、世界の多くの地域で湿地の水位を高めています。同時に、湿地の塩分濃度も高めています。
2016年、私はノースカロライナ州の森林湿地で、塩分が植物と土壌に及ぼす影響を調べる研究を開始しました。数か月ごとに、私は重いゴム製のウェーダーとメッシュのシャツを身につけ、吸血性の昆虫から身を守ります。そして、浸水した遊歩道を通って研究地まで、100ポンド以上の塩やその他の機材を運び出します。海面上昇の影響を再現するため、テニスコート程度の広さの区域に塩を撒いています。
2年間の取り組みの後も、塩分が私たちが観察していた植物や土壌の過程に影響を与えているようには見えませんでした。私は、実験用の塩がこれらの樹木をゆっくり枯らすのを待つのではなく、既に何本の樹木が枯れたのか、そしてどれだけの湿地面積がさらに脆弱なのかを明らかにする必要があると気づきました。答えを得るためには、既に樹木が枯死している場所へ行く必要がありました。
海面上昇により、ノースカロライナ州の海岸が浸水しており、塩水が湿地の土壌にしみ込んでいます。塩分は、干ばつなど淡水が枯渇する期間に地下水を通じて移動します。また、塩水は運河や溝を通じても移動し、風や満潮の助けを借りて内陸へと浸入します。葉や枝を失い、白っぽい幹だけが残った枯死樹木は、土壌中の塩分濃度が高いことを示す明確な兆候です。2019年の報告書では、これらを「木製の墓標」と呼びました。
樹木が枯れるにつれて、より塩分に強い低木や草本がその代わりに入り込んできます。私が、デューク大学のEmily BernhardtおよびJustin Wright、バージニア大学のXi Yangと共著し、近刊で発表した研究では、ノースカロライナ州においてこの変化がEmily Bernhardt、Justin Wright、Xi Yang、劇的であったことを示しています。
同州の沿岸地域では、急速かつ広範囲にわたる森林の喪失が生じており、絶滅危惧種であるアカオオカミやアカエリヒメキツツキを含む野生生物にも連鎖的な影響が及んでいます。湿地林は大量の炭素を隔離・貯蔵しており、そのため森林の枯死はさらなる気候変動の一因にもなっています。
衛星から見た「ゴースト・フォレスト」の評価
これらの森林がどこで、どれほど速く変化しているのかを理解するには、鳥瞰的な視点が必要でした。この視点は、NASAの地球観測システムのような衛星から得られるもので、科学や環境に関する重要なデータ源となっています。
1972年以来、ランドサット衛星は、NASAと米国地質調査所が共同で運用しており、地球の陸域表面の連続画像を撮影し、自然および人為的な変化を捉えてきました。私たちはLandsat画像を用いて1984年以降の沿岸植生の変化を定量化し、高解像度のGoogle Earth画像を参照して「ゴースト・フォレスト」を特定しました。コンピュータによる解析により、景観全体にわたる同様の枯死樹木の区域を特定することができました。
結果は衝撃的でした。過去35年間に、アリゲーター・リバー国立野生生物保護区内の森林湿地の10%以上が失われたことが分かりました。ここは連邦政府により保護されている土地であり、森林を枯らしうる他の人為的活動はありません。
急速な海面上昇は、より湿潤で塩分の多い環境へ適応するこれらの森林の能力を上回っているようです。極端な気象現象は、気候変動によって助長されており、強い暴風雨、より頻繁な台風、そして干ばつによる被害をさらに拡大させています。
私たちは、調査地域内で森林被覆の年間喪失が最も大きかったのは2012年であり、これは極度の干ばつ、森林火災、そして2011年8月のハリケーン・アイリーンによる高潮に続く時期であったことを明らかにしました。この三重の打撃が転換点となり、地域全体で大規模な樹木の枯死を引き起こしたようです。
科学者は、この移行に抗うべきか、それとも支援すべきか?
世界の海面上昇が続くにつれ、メキシコ湾からチェサピーク湾に至る沿岸の森林、そして世界の他の地域においても、塩水の侵入により甚大な損失を被る可能性があります。保全コミュニティの多くの人々は、土地管理の手法を見直し、より適応的な戦略を模索しています。例えば、森林が避けられない形で塩性湿地やその他の沿岸の景観へ移行するのを促すことなどが挙げられます。
例えばノースカロライナ州では、ネイチャー・コンサーバンシーが、いくつかの適応的管理手法に取り組んでおり、その中には、「生きた海岸線」の造成も含まれます。これは植物、砂、岩から構成され、高潮に対する自然の緩衝機能をもたらすものです。
より抜本的な手法としては、脅威にさらされている地域に、塩分に強い湿地植物を導入することが考えられます。この戦略は、生態系をそのままの状態で保存しようとする願いに反するため、議論を呼んでいます。
しかし、森林がいずれにせよ枯れるのであれば、湿地が開放水面へと減少するのを許すよりも、塩性湿地が存在する方がはるかに望ましい結果です。開放水面が本質的に悪いわけではありませんが、塩性湿地がもたらす多くの生態学的恩恵を提供することはできません。予防的な管理は、沿岸湿地の寿命を延ばし、炭素の貯蔵、生息地の提供、水質の向上、そして沿岸地域における生産性の高い農地や森林の保護を継続することを可能にするかもしれません。
