干ばつは増加傾向にあり、森林に深刻で悪影響を及ぼす可能性があります。
科学者たちは、樹木が干ばつからどのように回復するかを理解するため、気候変動がヨーロッパアカマツに与える影響を研究しました。
驚くべきことに、一部の樹木は、干ばつによって一時的に成長が阻害されたことを補うために、成長のオーバードライブに入ることがわかりました。
気候変動の影響と自然がどのように適応しうるかを理解するため、この代償性成長のメカニズムについてさらなる研究が必要です。
研究によると、2100年までに12人に1人が毎年深刻な干ばつに直面する可能性があります。最近の研究。また、気候が温暖化するにつれて、地球の陸地表面の3分の2に蓄えられた水が減少するでしょう。植物生態学者として、私たちは、気候変動との闘いにおいて世界が持つ最大の炭素吸収源であり最も重要な資産の一つである森林にとって、これが何を意味するのかを懸念しています。
干ばつは森林の成長を阻害し、樹木を枯らし、さらには森林の機能を変化させる可能性があります。その影響は、どの樹種で構成されているかによって異なります。私たちは、過去の干ばつに対して樹木がどのように反応してきたか、またそれらがどの程度回復力を持つ可能性が高いかを理解するため、特定の一種を研究しました。
私たちの研究結果は、一部の樹木が、想像していたよりも大きな活力をもって困難な時期から回復できる可能性を示唆しており、これは乾燥が進む将来に直面する森林にとって朗報となるかもしれません。
年輪の記録
ヨーロッパアカマツは、世界で最も広く分布する針葉樹の一種です。ヨーロッパ全域の原産地域では、アカリスなど幅広い野生生物を支えており、木材として広く栽培されています。
私たちの研究では、科学者たちが1935年にスコットランドに植林した実験用のマツ林から年輪を採取しました。樹木は幹にこれらの年輪を形成し、その過程で、各季節の気候条件に応じて成長がどのように変化したかを記録します。好ましい気候の年は一般に幅の広い年輪を形成し、干ばつやその他の厳しい気象条件の年は幅の狭い年輪を形成します。
これらの年輪により、科学者は実質的に時間をさかのぼって調べることができます。樹木が干ばつからどのように回復するかを理解するため、干ばつの年に形成された年輪の幅を、平年の成長および回復期全体を通じてモデル化された成長と比較しました。
遅れを取り戻す
同じ年齢・同じ樹種で、同じ場所に生育している樹木であっても、干ばつから回復するまでに要する期間が大きく異なることがわかりました。平均すると、樹木の成長速度が、干ばつが起きなかった場合に予想されたであろう水準まで回復するのに4年かかりました。ほとんどの樹木は1年から6年かかりましたが、9年後になってもこの成長速度に回復していない樹木もありました。
さらに詳しく調べたところ、干ばつ前の各樹木の大きさや、その時点での成長速度が、回復力に大きな違いをもたらすことがわかりました。成長の速い樹木はより早く立ち直りましたが、大きな樹木は、干ばつが起きなかった場合に予想される成長速度に達するまでにより長い時間を要しました。
私たちを本当に驚かせたのは、一部の樹木において、成長が回復した後に何が起きたかでした。回復後の年における気温や降雨の記録から予想される成長速度で成長を続けるのではなく、一部の樹木の成長はオーバードライブに入り、これらの樹木は実際に、干ばつが起きなかったモデル化されたシナリオよりも速く成長し始めました。
この成長の「オーバードライブ」は一時的なものであり、私たちが調査したすべての樹木で起きたわけではありませんでしたが、この代償性成長の総合的な効果は大きなものでした。これらの樹木は非常に速く成長したため、干ばつの結果として森林から失われていた幹の周囲の一部を回復し始めました。このことは、9年後の干ばつの総合的な影響が、類似の研究が通常検討する干ばつ後の期間である4年後よりもはるかに小さかったことを意味します。
代償性成長は自然界の他の場面でも起きており、魚類、草本類、ガの種で記録されています。ある研究では、12時間餌を与えられなかったメスのオオミツロウガの成虫が、餌が戻ると急速な成長によって遅れを取り戻すことがわかりましたが、この行動の代償として寿命が短くなります。
成熟した樹木が干ばつに対処するために代償性成長を利用するかどうか、またどのように利用するかは、ほとんど研究されていません。これまでの研究は短期的な反応しか捉えてこなかったためと考えられます。しかし、私たちの研究は、このメカニズムがヨーロッパアカマツに存在し、干ばつによって失われる木質バイオマスの多くを森林が回復させる助けとなりうることを明確に示しています。
今後は、このような現象が他の樹種や世界の他の地域でどの程度一般的であるかを明らかにする必要があります。たとえこの習性が広く見られるとしても、干ばつ中に失われた成長を樹木が補えるかどうかは、干ばつ終了後も長期にわたって成長に適した気候が続くかどうかに左右されます。同様に、干ばつの頻度や深刻さが増せば、こうした利点はすぐに打ち消されてしまう可能性があります。
それでも、私たちの結果は、一部の森林の回復力を過小評価し、将来の干ばつが樹木にもたらす損失を過大評価している可能性があることを示唆しています。これは気候変動に対して示唆を持つ可能性があるため、科学者たちは今後、このメカニズムについてさらに調べ、モデルを強化する必要があります。また、樹木は干ばつに対して異なる反応を示すことがわかったため、さまざまな大きさや成長速度の樹木が存在することで、森林は将来もたらされる課題にうまく対応できるようになるかもしれません。
