UCLの生物多様性・環境研究センターは、75万匹の昆虫を調査し、昆虫の生物多様性の変化に関する史上最大級の評価を実施しました。
昆虫は害虫の抑制、物質の分解、作物の受粉に不可欠です。
個体数の減少は、ほとんどの種が生息すると考えられる熱帯諸国の集約的農地で最も顕著です。
化学物質の使用を減らし、作物の多様性を高め、自然生息地を保全することは、いずれも気候変動が昆虫に及ぼす影響を緩和できます。
昆虫は地球の未来に欠かせない存在です。害虫の数を抑え、死んだ有機物を分解して土壌に栄養分を放出するのを助けます。飛翔する昆虫は、果物や香辛料、そしてチョコレート好きには特に重要なカカオなど、多くの主要な食用作物の重要な花粉媒介者でもあります。
昆虫の個体数が急減していることを示す報告が増えており、緊急の懸念となっています。昆虫の生物多様性の喪失は、こうした重要な生態系機能を危険にさらし、人々の生計や食料安全保障を脅かしかねません。それでも世界の広い地域で、昆虫減少の実際の規模や性質については、知識に空白があります。
私たちが知っていることの大半は、地球の温帯地域、特にヨーロッパと北米で収集されたデータに基づいています。例えば、花粉媒介者の広範な減少が英国で確認され、チョウの個体数はヨーロッパ全域で30～50％減少し、飛翔昆虫のバイオマスは76％減少したことがドイツで報告されています。
熱帯地域（アマゾン熱帯雨林、ブラジル全土、アフリカ、インド、東南アジアの大部分など、赤道の両側に広がる地域）における昆虫の種数や個体数についての情報は、はるかに乏しい状況です。しかし、世界に推定550万種いる昆虫の大半は、こうした熱帯地域に生息していると考えられています。つまり、地球上で昆虫が最も豊富な地域で壊滅的な減少が起きていても、私たちが気づいていない可能性があります。
29の主要な昆虫グループのうち、規模が大きいのはチョウ・ガ、甲虫、ハチ・アリ、ハエです。これらのグループはいずれも100万種を超えると考えられています。これほど膨大な種数を調査するのはほぼ不可能なうえ、昆虫の最大80％はまだ発見されていない可能性があり、その多くは熱帯の種です。
こうした知識の空白に対応するため、UCLの生物多様性・環境研究センターの研究者は、昆虫の生物多様性の変化に関する史上最大級の評価を実施しました。私たちの研究では、世界約6,000地点から集められた約75万件のサンプルを分析し、合計で約2万種を対象としました。
昆虫は、気候変動と生息地の喪失という「二つの災厄」による前例のない脅威に直面しています。私たちは、この二つの課題が最も深刻な地域で、昆虫の生物多様性がどのような影響を受けているのかを明らかにしようとしました。この二つは個別に作用するわけではありません。例えば、生息地の喪失によって利用できる日陰が減ると、気候変動の影響が強まり、こうした脆弱な地域では気温がさらに上昇する可能性があります。
今回初めて、こうした重要な相互作用を世界規模の生物多様性モデルに組み込むことができました。私たちの研究結果は、本日、Nature誌に掲載された論文で示したように、昆虫の減少が最も顕著なのは熱帯諸国の農地であり、そこでは気候変動と生息地喪失の複合的な影響が最も深刻に現れています。
私たちは、温暖化が大きく進んだ集約的農地の調査地点を、気候変動の影響がほとんどない、関連する自然生息地の地域と比較しました。平均すると、農地の調査地点にいる昆虫の数は半分にすぎず、昆虫の種数も25％以上少なくなっていました。また、世界各地の農地を分析したところ、気候ストレスの強い地域で近隣の自然生息地の大半が失われた農地では、昆虫が平均63％減少していました。一方、近隣の自然生息地がほぼ保全されている農地での減少は、わずか7％でした。
私たちの研究が特にリスクの高い地域として挙げるのは、インドネシアとブラジルです。これらの国では、多くの作物が受粉やその他の重要な生態系サービスを昆虫に依存しています。気候面でも経済面でも脆弱なこれらの地域では、地元の農家や食料供給網全体に深刻な影響が及びます。
カカオ、ヌカカ、森林破壊
世界の主要作物のうち87種は、全面的または部分的に昆虫の花粉媒介者に依存していると考えられており、その大半は熱帯地域で栽培されています。例えばカカオは、主にヌカカによって受粉します。ヌカカはハエの一群で、スコットランドをはじめ北半球各地のキャンプで厄介者として知られています。実際には、ヌカカはチョコレートの原料となるカカオの受粉に、重要でありながら十分に認識されていない役割を果たしています。
カカオ生産の大部分は、インドネシア、コートジボワール、ガーナで行われています。インドネシアだけでも、カカオ豆の輸出額は年間約7,500万米ドルに上ります。カカオの大半は、大規模な農園主ではなく小規模農家によって生産され、多くの農家が生計をこの作物に依存しています。昆虫の減少がカカオや農家にさらなる悪影響を及ぼすかどうかを理解することは重要ですが、インドネシアのような熱帯諸国における昆虫の生物多様性の現状について、私たちはほとんど知りません。
この地域のカカオ生産はすでに、気候変動と関連している可能性のある異常気象によって打撃を受けています。気温の上昇や降雨パターンの変化は、カカオの木の生育、受粉、豆の生産に変化をもたらす要因となっています。
農業はインドネシアの人々、特に農村地域にとって主要産業の一つです。大規模な土地が、パーム油などの主要作物の生産のために切り開かれています。その結果、広大な熱帯雨林が伐採され、オランウータンなど多くの希少種や絶滅危惧種に加え、昆虫をはじめとするあまり知られていない種も、リスクにさらされています。
熱帯地域は大きな脅威にさらされています。その主な原因は農業の拡大であり、多くの場合、熱帯地域外の国々で需要が高まっていることに応えるためです。国際貿易はこれらの地域の森林破壊を大きく促す要因であることが示されており、東南アジア、東西アフリカ、アマゾンの森林は特に脆弱です。ブラジルとインドネシアで森林破壊が深刻なのは、大豆、コーヒー、パーム油、カカオなど、輸出向け商品の生産が原因とされています。
気候変動の脅威
生息地の喪失が生物多様性への主要な脅威であることは知られていますが、昆虫への影響はまだ十分に研究されておらず、熱帯の種を対象とする評価も非常にまれです。ある研究では、ブラジルの森林に依存するランハナバチの個体数が、約50％減少したことが明らかになりました（ただし、個体数を調査したのは2時点のみです）。ランハナバチは南北アメリカにのみ生息し、ランの花の重要な花粉媒介者です。受粉をこの昆虫に全面的に依存する植物もあります。
森林破壊やその他の長期的な生息地の変化という課題に、気候変動が加わっています。昆虫の生物多様性に対するこの急速に顕在化する脅威は、すでにコスタリカでのガの減少や、ヨーロッパと北米でのマルハナバチの減少に関係しているとされています。気温の上昇や、干ばつなどの異常気象の頻度の増加は、多くの昆虫種に有害な影響を与えていることが知られている現象のうち、わずか二つにすぎません。
気候変動は、地球の熱帯地域に特に大きな影響を及ぼすと予測されています。熱帯の気温はもともと比較的安定しているため、種は、気候変動によって私たちが目にしているような急激な気温の変化に対処することに慣れていません。しかし、こうした変化が熱帯の昆虫にどのような影響を与えているかを理解するうえでも、これらの地域のデータ不足が妨げとなっています。利用可能なデータのほぼすべては、特にチョウ、ガ、ハチといった、よく研究されているごく少数の昆虫グループに限られ、その他の多くのグループにはほとんど注目が集まっていません。昆虫の生物多様性の変化に関する研究は大きく増えたものの、まだ多くのことが分かっていません。
見過ごされがちな昆虫
この知識の空白を埋めるため、私たちの研究では世界各地から集めた約75万件の昆虫サンプルを評価しました。対象となった6,000地点のうち、ほぼ3分の1は熱帯地域にあります。約2万種の昆虫を含むサンプルには、甲虫、ハチ、スズメバチ、アリ、チョウ、ガ、ハエ、カメムシ、トンボのほか、あまり知られていないグループも含まれます。
これを可能にしたのは、PREDICTSという生物多様性データベースの活用です。このデータベースには、世界中の研究者が収集した数百万件のサンプルがまとめられています。PREDICTSは自然生息地に加え、作物の栽培など人間が利用する地域の生物多様性も記録しています。世界全体にわたる生物多様性の変化を研究できる、数少ない世界規模のデータベースの一つです。
2万種に及ぶ私たちのサンプルは、昆虫種の膨大な多様性のほんの一部にすぎませんが、これまでにないほど多くの地点から集められています。私たちは特に、生息地の喪失と気候変動が互いに影響し合い、昆虫の生物多様性にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることに関心を持ち、今回初めてこうした相互作用をモデルに組み込むことができました。
この二つの条件が最も深刻に見られるのは、熱帯諸国の農地です。私たちの結果は、これらの地域の農地では、原生植生の地域に比べて昆虫の生物多様性が大幅に失われていることを示しています。気候変動は、作物に直接影響するだけでなく、花粉媒介者やその他の重要な昆虫の喪失を通じても、食料安全保障に大きな脅威をもたらす可能性があります。
気候変動が加速するなか、現在の地理的範囲でカカオなどの作物を栽培できるかどうかは、すでに不確実性を増しています。これは地域の人々の生計を脅かし、世界中の消費者がこうした作物を入手しにくくするおそれがあります。私たちの研究が示す昆虫の減少は、このリスクをさらに高める可能性があります。実際、昆虫の生物多様性の喪失による食料安全保障への脅威は、温帯地域と熱帯地域の両方ですでに現れています。例えば、花粉媒介者の不足による収量減少の証拠が、サクランボ、リンゴ、ブルーベリーの米国での生産について報告されています。
世界の一部では、農家が筆を使って作物の花に受粉させる人工授粉に頼っています。人工授粉は、複数の国でカカオに用いられており、ガーナやインドネシアもその例です。こうした方法は収量の維持や増加に役立ちますが、多くの労働力を必要とします。
減少を抑える
私たちの研究は、昆虫の減少を抑えるのに役立つ変化も示しています。例えば、化学物質の使用を減らし、作物の多様性を高めるなどして農業の集約度を下げることで、生息地の喪失や気候変動による悪影響を一部緩和できます。特に、農地景観の中に自然生息地を保全することが昆虫に大きな効果をもたらすと示しました。気候ストレスの強い地域で自然生息地の大半が失われた農地では、昆虫が平均63％減少していますが、近隣の自然生息地の4分の3が保全されている場合、その減少率はわずか7％にまで下がります。
農地に生息する昆虫にとって、自然生息地の区画は、別の食料源や営巣場所、高温を避ける避難場所となります。地球温暖化が続くなかでも、昆虫の生物多様性への影響を一部軽減する手立てがあるという希望を与えてくれます。
実際、特に農業システムでは、より小規模な調査において、自然生息地が利用できることがプラスの影響をもたらすとすでに示されています。インドネシアのカカオ栽培では、自然生息地を増やすことで、花粉媒介者を含む主要な昆虫の個体数が増えることが分かっています。しかし、私たちの新たな研究によると、この取り組みの効果が見られるのは、集約度の低い農業システムに限られます。肥料や殺虫剤などの投入資材の使用量を減らす、あるいは作物の多様性を高めることで、近隣の自然生息地の恩恵が行き渡るようにする必要があるのかもしれません。
また、最近の圧力によってすべての種が厳しい状況に陥っているわけではないことにも留意が必要です。例えば、英国の昆虫を調べた最近の研究では、一部のグループが減少する一方、淡水性の昆虫などは増加していることが近年示されています。世界の昆虫の動向を調べた別の研究でも、淡水性の昆虫の個体数増加が確認されました。しかし、こうした好ましい傾向の多くは、英国やヨーロッパなど熱帯以外の地域で報告されています。これらの地域では、過去の環境悪化を受け、近年、河川の水質改善など多くの対策が行われてきました。
変化を起こす
新型コロナウイルス感染症によるロックダウンをきっかけに、多くの人が身近な動植物とのつながりを取り戻しました。英国では、2020年の暖かな春に、田園地帯で昆虫が増えたように見えました。しかし、この急増はおそらく一時的なもので、世界全体の大きな状況から見れば、やや例外的だったのでしょう。
身近な環境で昆虫の生物多様性を支えるには、多様な植物を植えて昆虫を呼び寄せること、庭や市民農園で使う殺虫剤を減らすこと、芝刈りの頻度を減らすことができます。（英国では、「No Mow May（5月は芝を刈らない）」チャレンジへの参加を検討してもよいでしょう。）しかし、私たちが変化を起こせるのは地域だけではありません。消費者としての選択を考えることは、熱帯地域の昆虫やその他の生き物を守る助けになります。例えば、日陰栽培のコーヒーやカカオを購入すれば、開けた場所で栽培された作物よりも生物多様性への影響を抑えられます。
一方、政府やその他の公的・民間組織は、自らの行動や政策が昆虫に与える影響を、より慎重に検討すべきです。貿易政策や協定に生物多様性への配慮を適切に盛り込むことから、森林破壊率の高い地域に由来する製品が調達されないようにすることまで、幅広い取り組みが考えられます。
さらに、データの問題があります。人間の健康とウェルビーイングにとって昆虫が重要であること、また世界の食料生産システムで重要な役割を担っていることへの認識が高まっています。将来にわたって昆虫を守るために環境を保全すれば、世界中の人々に大きな恩恵がもたらされます。しかし、良質なデータなしには、いずれも実現できません。
昆虫の生物多様性の変化をより深く理解するための重要な一歩は、すでに利用できるデータを集めて評価することです。私たちも参加している新たなプロジェクト、GLiTRS（Global Insect Threat-Response Synthesis、世界の昆虫の脅威・応答の統合研究）は、データ分析の専門家を含む、さまざまな機関や生態学分野の第一線の専門家の研究をまとめることで、これを進めています。次にこのプロジェクトでは、異なる昆虫グループが特定の脅威にどう反応しているかを評価します。
昆虫が減少している原因を理解することは、将来さらなる喪失を防ぎ、昆虫が担う貴重な機能を守るうえで不可欠です。気候変動と生物多様性の喪失は、世界規模の重大な危機であり、同じコインの裏表です。食料生産への複合的な影響により、熱帯地域をはじめ世界各地で多くの人々の健康、ウェルビーイング、生計が危機にさらされています。昆虫の生物多様性の喪失は、この問題の重要な一部でありながら、まだ十分に研究されていません。
