植林による炭素隔離プロジェクトは、熱帯サバンナの草よりも効果が低いことが判明

2023年8月29日の特集

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ハンナ・バード著、Phys.org

地球上で増大し続ける地球温暖化の被害は、近年緩和戦略の焦点となっており、大気中から二酸化炭素を取り出して固体または液体の形で貯蔵し、それによって二酸化炭素の存在量を減少させる上で、炭素隔離プロジェクトがより重要な役割を果たしている。この温室効果ガス。 そうすることで、地球上での太陽放射の捕捉が減少し、地球の温度の低下が促進されます。

そのような炭素隔離プロジェクトの 1 つは、熱帯のサバンナをターゲットにしており、樹木の植林 (植林として知られています) を利用して大気から二酸化炭素を除去し、成長する樹木と土壌の木質バイオマスに有機炭素として貯蔵します。 前者の地上炭素貯留は効果的であることが知られていますが、土壌中の地下炭素貯留についてはあまりよく理解されていません。

草も土壌有機炭素を生成するため、このプロジェクトの成功を測ることは依然として困難であり、Nature Geoscience に掲載された新しい研究は、植林炭素隔離プロジェクトの効率と拡大を決定できるように、この 2 つを切り離すことを目的としています。

米国ユタ州立大学助教授の Yong Zhou 博士と同僚​​は、世界の多くの熱帯サバンナと並んで、南アフリカのクルーガー国立公園でそのようなプロジェクトを調査しました。

研究者らは、草が深さ1メートルまでの土壌有機炭素の半分以上を占めており、木の真下の土壌でも同様であることを発見した。 土壌有機炭素も樹木被覆量の増加に応じてプラスとマイナスに変化し、最大で 6% 増加しました。したがって、特に草と比較した場合、植林は炭素隔離において当初期待されていたほど効果的ではない可能性があることが強調されています。

それにもかかわらず、樹木は乾燥および半乾燥サバンナ（年間降雨量が 700 mm 未満）の草の生産性を高める上である程度の共生効果を持っている可能性があり、これはシステム全体の炭素貯蔵量に影響を与えます。 逆に、メシックサバンナ（年間降水量 700 mm 以上）では、樹木被覆が草の生産性に及ぼす影響はマイナスであり、したがって土壌全体の有機炭素の減少につながります。

地中の炭素貯蔵に影響を与えるもう 1 つの要因は、土壌の種類です。 粘土が豊富な土壌は、砂質の土壌よりも炭素を貯蔵する能力が高くなります。 しかし、後者は排水を促進し、より木質の植物の成長を可能にし、地上のバイオマスへの炭素貯蔵を助けます。

研究者らは、異なる光合成経路によって生成される、貯蔵される炭素の種類（炭素の同位体、原子量が異なる同じ元素に基づく）の分析を実施した。草の場合はC4、樹木の場合はC3である。 そうすることで、試験土壌内に貯蔵された炭素の主な供給源がどれであるかを特定することができました。 次に、これを世界の熱帯および亜熱帯サバンナの 148 の土壌プロファイルと組み合わせて、さまざまな降雨量と樹木被覆勾配における草と樹木の寄与の概要を生成しました。

クルーガー国立公園全体で98の土壌サンプルが採取され、分析により、土壌有機炭素の76％が草由来であることが判明しましたが、熱帯地域全体ではこれは57％であり、樹木の真下ではまだ51％が草由来であることが判明しました。 クルーガーの場合、研究者らは土壌の有機炭素と草のバイオマスの間に明確な正の相関関係があることを確認したが、砂含有量の増加には負の反応が見られた。