生態系の5分の1が崩壊の危機に瀕している――それはどのような事態を意味するのか

A general view shows new nature reserve showing a body of water with plants either side.
The risk of collapse is increased by factors like industry, farming and fishing.Image: REUTERS/Piroschka van de Wouw
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  • 最近の研究によると、5か国に1か国が生態系の崩壊の危機にさらされています。

  • 生態系が崩壊すると、その構造と機能が急速に失われ、規模や範囲に劇的な変化が生じます。

  • この規模の崩壊は、世界のGDPの半分以上(42兆米ドル、または32兆ポンド)を脅かすことになります。

  • 自然地理学教授のジョン・ディアリング氏が、崩壊が何を意味するのか、そして私たちにできることは何かを解説します。

5か国に1か国が、その 生態系の崩壊の危機に瀕しており、最近の研究によると、世界のGDPの半分以上(42兆米ドル、または32兆ポンド)を脅かしています。この衝撃的な数字は、さまざまな疑問を投げかけます。「生態系の崩壊」とは実際に何を意味するのでしょうか。生態系が崩壊する原因は何で、崩壊が起きたことをどのように把握するのでしょうか。そして何よりも重要なのは、その後に何が起こるのか、という点です。

生態学者は、「崩壊」という言葉を、焼けたスフレやパンクしたサッカーボールのような過程を表すために用います。生態系が崩壊すると、その構造と機能が急速に失われ、規模や範囲、あるいはそれを構成する種に劇的な変化が生じます。こうした損失は、生態系の均質化と単純化を招く傾向があります。すなわち、種の減少、生息環境の減少、そして両者間の結びつきの減少です。

崩壊を抑える

成熟した森林が崩壊する場合、通常は、そこに生息する草食動物や気候に応じて、低木や草地を伴うより開けた林地へと移行します。活気あふれるサンゴ礁は、徐々に浸食される瓦礫の納骨堂と化します。ラッコが乱獲されたコンブ林では、制御されないウニが海藻を食い尽くし、「ウニの荒原」と呼ばれる、種が少ない荒涼とした平原を生み出すことがあります。汚染は、サケが泳ぐ澄んだ湖を、有毒な藻類で満たされた緑色の濁った水たまりへと急速に変えてしまうこともあります。ウニの荒原。

こうした変化は、事実上、元の生態系が局所的に絶滅したことを意味します。それまで提供していた食料、炭素貯蔵、水の浄化といった機能は、失われるか、低下してしまいます。しかし、「崩壊」は依然として曖昧な用語です。その原因や最終的な結果は、生態系ごとに異なるためです。

人間にとって、生態系のすべての変化が悪いものや最近のものとは限りません。人類は数千年にわたり、新たな農地を作るために、湿地の排水、河川へのダム建設、森林の伐採など、生態系を改変することに依存してきました。こうした環境は、特定の食料や繊維の生産を最大化する目的で、人為的に崩壊した状態に維持されています。

例えば、風や雨によって十分な量の土壌が浸食され、農地が生態系サービスをほとんど、あるいはまったく提供しない不毛な状態へと変わってしまえば、さらなる崩壊が起こり得ます。例えば、1930年代の北米のダストボウルを想像してください。すでに単純化された生態系におけるさらなる劣化は、少なくとも監視・管理が比較的容易なはずです。

真の危険は、計画外の崩壊から生じます。これは、ほぼ自然の状態にあり、人間に支配されていなかった生態系に過度の負荷をかけることによる、意図せぬ結果です。

転換点

自然の生態系は、人間の活動や気候からのストレスに長期間耐えることができます。しかし、それにも限界があります。しばらくすると、これらのストレスが正のフィードバックループを引き起こし、システムを転換点の向こう側へと押しやります。

アマゾン盆地で見られる森林伐採の多くは、斑状に発生しています。しかし、局所的な斑状の伐採が進むにつれ、森林は開けて地域の気候が乾燥します。地球温暖化によって、この乾燥化はさらに促進されています。その結果、森林全体が干ばつや山火事にさらされやすくなっています。

正のフィードバックループは、他の崩壊においても見られます。農地から流出した肥料による栄養分が、少しずつ湖に流れ込むと、藻類が繁殖します。藻類が大量発生して分解されると、水中の酸素が奪われ、湖底の栄養分が放出されます。その結果、さらなる藻類の繁殖と酸素の減少が加速します。

現在、生態系が崩壊する危険性は、産業、農業、漁業による激しいストレスによって高まっており、そうしたストレスは、しばしば地球温暖化と連動して、相互に作用し合っています。科学者たちは、コンピューターモデルを用いて、ストレスが生態系に与える影響をシミュレーションし、崩壊の可能性を評価しようとしています。しかし、まだ始まったばかりです。成長する正のフィードバック機構の早期警告サインとなる、生態系の構造と機能の微妙な変化について、より慎重な監視が必要です。

崩壊の期間が 生態系の規模に比例することは分かっています。生態系が大きいほど、崩壊には時間がかかります。なぜなら、機能が失われる種や結びつきが多いからです。また、大規模なシステムの崩壊が複数の場所で同時に引き起こされる可能性も高くなります。例えば、2019~2020年にオーストラリアで発生した山火事のような事例です。

しかし、大規模な生態系が私たちの生存中に崩壊しないと考えるべきではありません。私自身の研究によって、カリブ海のサンゴ礁はわずか数年で崩壊する可能性があり、アマゾンの熱帯雨林全体も数十年のうちに崩壊する可能性があることが明らかになりました。

実際の観測結果(実線)は、単純な線形関係(破線)から予測されるよりも、大規模な生態系がより速く崩壊することを示しています。Image: Dearing et al. (2020)

では、生態系の崩壊は、どの程度最終的なものなのでしょうか。イングランドのロザムステッドで行われた19世紀の実験では、柵で囲まれた耕作地が、約120年後には多様な森林へと戻ることが示されました。ストレス(この場合は耕起と放牧)を取り除くだけで、新たな正のフィードバックループが確立されました。雑草などの先駆種が裸地に定着し、低木の苗木が足場を確保するために必要な日陰と湿った土壌を提供しました。その結果、やがて樹木が生え、最終的には森林へと発展しました。

回復は可能ですが、原則として、崩壊を引き起こしたフィードバック機構が強いほど、回復は困難になります。生態系の崩壊を引き起こすストレスを完全に取り除くことは困難かもしれません。崩壊した湖や沿岸の漁場を回復させるには、広範な集水域からの肥料や下水による栄養分の流入をほぼすべて止める必要があり、地域の農業の終了を余儀なくされる可能性もあります。

生態系が依存していた外部条件(気候の型や土壌の性質)が単に存在しなくなっているため、生態系の本来の状態を回復することは不可能かもしれません。

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