アラスカで木々が北へ広がっている。これは良くない

2019年の夏、ローマン・ダイアルと友人のブラッド・メイクルジョンは、アラスカ北西海岸のコッツェビューで単発のブッシュプレーンを借り切った。その翼でさえ、彼らが目指すツンドラの奥地までは5日間のハイキングでしか行けなかった。ダイアルは衛星画像で奇妙な影が映っているのに気づいていたのだ。 

ハイキング4日目、二人はカリブーの道を歩いていた。メイクルジョンが「止まれ！」と叫んだ。ダイアルは友人がクマを見たと思った。しかし、それはもっと厄介な存在だった。トウヒの林だ。木々はよく茂り、胸の高さまであり、小さなクリスマスツリーのようだった。地球全体の視点から見れば、それは厄介者だった。なぜなら、本来あるべき場所に全くいなかったからだ。このアラスカのツンドラでは、強風と身を切るような寒さが、低木、イネ科の植物、そしてイネ科のスゲ科植物に有利に働く。たとえ種子が北へ飛んでいったとしても、木々が根を下ろすには生育期間が短すぎるはずだ。

この旅で、ダイアルの推測は裏付けられました。衛星画像に映っていた影は、実は場違いな木々で、北極圏の緑化現象の一部だったのです。北極圏は地球の他の地域よりも4倍以上の速さで温暖化しており、極地の植物にとっての生態学的障壁が崩れ、より多くの植物が北極圏に向かって移動しています。「翌日、東に向かうにつれて、どんどん多くの植物が見つかり、ついには白いトウヒの木々が生い茂る北極圏のサバンナを発見しました」と、アラスカ太平洋大学の生態学者であるダイアルは回想します。「おかしな話ですが、あれは今までで一番エキサイティングなハイキングだったかもしれません」

北極の緑化は、この地域だけでなく世界全体にとって、気候変動による被害のダッシュボードに警鐘を鳴らす大きな兆候です。低木の増加は確かに問題です。低木は小さく、比較的早く成長します。しかし、長寿のトウヒは全く別の問題です。「木々が成長しているのを見ると、気候が本当に変化したことがわかります」とダイアル氏は言います。「5年や10年の天候の変化とは違います。30年間の気候変化が、新しい場所に新しい木々を植えたのです。」

ダイアル氏とその同僚は、今月のネイチャー誌に寄稿し、アラスカのツンドラで発見した事実を具体的な数値で示した。アラスカでは、トウヒが個体数と個体群の両方で指数関数的に増加している。個体群は現在、10年あたり2.5マイル（約4キロメートル）の速度で北上しており、これは科学者が測定した他のどの針葉樹の樹木限界よりも速い。この場所は、樹木にとって地球上で最も過酷な場所の一つであるはずなのに。

通常、トウヒの種子は木から数百フィートしか移動しません。しかしダイアル氏は、8～11キロメートルもの距離を、しかも山々を越えて移動してきた種子から若いトウヒが成長しているのを発見しました。個体群は北へ移動しているというより、むしろ急激に増加しています。「これらの新しい入植者たちは、森林限界を超えているので、苦労しているだけだと思われるでしょう。しかし、実際には非常に急速に増加しています」とダイアル氏は言います。「彼らはまるで糞の中の豚のように幸せです。北極圏のツンドラや高山ツンドラで、まさに猛烈に成長しています。彼らははるかに先を進んでいます。低木よりもさえ、うまく成長しているのです。」

なぜ彼らがこれほど順調に成長しているのかは更なる研究が必要ですが、ダイアル氏は、入植者たちは土壌中の未開発の栄養分にアクセスできているのではないかと推測しています。対照的に、森林限界では、既存の世代のトウヒが既に土壌から栄養分を吸収しており、おそらく彼らの移動を遅らせているのでしょう。「森林がどのように移動するかを研究したいのであれば、森林限界に行くのはおそらく適切ではありません。なぜなら、森林限界は森林が一種の停滞状態にあるからです」とダイアル氏は言います。「『どうすればビジネスを改善できるか』を考えたいのであれば、苦戦しているビジネスを研究するべきではないでしょう。うまくいっているスタートアップ企業を探すべきです。」 

そして、なんと、シロトウヒのビジネスは今まさに好調です。北極圏のこの地域の土壌微生物は、シロトウヒにとって一種の刺激剤となっているのです。土壌が温まるにつれて微生物は増殖し、木々が利用できる栄養素を分解します。「言うまでもなく、温暖化が原動力です。温暖化と生育期間の延長が、この新しい研究には関わっていません」と、北アリゾナ大学で北極の緑化を研究しているマクロ生態学者のスコット・ゲッツ氏は言います。「ですから、すべてがより適した環境になったのです。栄養素はその一部に過ぎないと思います。」

トウヒの植生は、北極圏の地形も温暖化させている可能性が高い。通常、北極圏の土地は積雪によって太陽エネルギーを宇宙に反射するため、科学用語で「アルベド」と呼ばれる高い反射率を持つ。しかし、樹木は色が濃いためアルベドが低く、熱を吸収することでその地域を温暖化させる。「アルベド効果は非常に重要です」とゲッツ氏は言う。「樹木はより多くのエネルギーを吸収するのです。」 

（これはまた、北極圏が地球の他の地域よりもはるかに速く温暖化している理由でもある。海氷がなくなると、その下の暗い海水が露出し、太陽エネルギーをより多く吸収するからである。） 

直感に反するかもしれませんが、森林は雪を地面に閉じ込める一種の罠のような役割を果たし、土壌をさらに温めます。厚い雪の層は冬の冷気が地面に浸透するのを防ぎ、木々は冷たい風を遮ります。（閉じ込められた雪は、将来、木々に十分な水分を与え、フィードバックループを形成します。） 

永久凍土の融解は、北極の緑化において科学者が最も懸念する側面です。これらの凍土には、完全に分解されていない死んだ有機物が大量に含まれていますが、融解すると急速に分解します。すると微生物がそれを食べ始め、二酸化炭素とメタン（非常に強力な温室効果ガス）を排出します。現在、永久凍土の融解は非常に急速に進んでおり、北極の土地は崩壊し、地形に大きな穴が開いています。「その影響は重大です」とゲッツ氏は言います。「最終的には永久凍土に帰結します。なぜなら、永久凍土こそが、動員される巨大な炭素貯蔵庫だからです。」

しかし、北極圏は一枚岩ではない。ダイアルが調査したアラスカ北西部では、トウヒは北方へと急速に移動している。しかし、東側では、同じような成功は収めていないようだ。「どこでも同じことが起こっているわけではない。次に問うべきは、なぜなのか、ということだ」とダイアルは問いかける。「樹木が速く移動する場所を決定づける気候要因は何なのか？」

それを明らかにするには、さらに多くの衛星画像とツンドラ地帯への数日間のハイキングが必要になるが、すべてが計画通りに進めばクマは出ないだろう。