私たち一人ひとりが木を植えたら、地球温暖化は遅くなるでしょうか？

自明の理があります。人類は二酸化炭素排出量を減らす必要があります。子供たちの幸福を少しでも大切に思っていると仮定した場合ですが。しかし、それだけではもはや十分ではありません。大気中の二酸化炭素_濃度は400ppmに達し、過去の約300ppmから大幅に上昇しています。実際、すでに大気中に放出されている二酸化炭素の一部を除去する方法も考えなければなりませ_ん。

短期的な解決策として、果敢な気候活動家グレタ・トゥーンベリは、もっと木を植えることを提案しています。素晴らしいアイデアです。木を嫌いな人なんているでしょうか？研究開発機関が実用的な炭素回収技術の開発に苦戦する一方で、彼女の動画にあるように、「大気中の炭素を吸収し、非常に低コストで、自動で組み立てられる」この「魔法の機械」はすでに存在します。臆病な政治家が賛同してくれるのを待つ必要はありません。

本当に信じたい。もし地球上のすべての人が、自ら進んで木を植えたらどうなるだろう。子ども一人につき一本の木の梢。大気中からどれだけの二酸化炭素を除去できるだろうか？気候変動を逆転させるのに役立つだろうか？計算してみよう！

木の炭素含有量

大まかな推計について見ていきましょう。これは政策課題への最初のアプローチとして良い方法です。結果が有望であれば、いつでも戻ってより高度な分析を行うことができます。

まず、一本の木がどれだけの炭素を蓄えられるか計算してみましょう。一般的な木を想像してみてください。私はルイジアナ州に住んでいるので、松をイメージしています（もっとも、ここにも素晴らしいオークの木はありますけどね）。

松の木は扱いやすい形をしているのがいいですね。基本的に細長い円筒形です（枝は除きます）。直径（d）は1.5メートル、高さ（h）は15メートルとします。これらの値を円筒の体積の公式に代入すれば、木に含まれる木材の量がわかります。

木材の体積は106立方メートルになります。これを質量に変換するために、木材の密度（ρ）を1立方メートルあたり500キログラムと仮定します。これは水の密度の半分です。したがって、一般的な木の質量は次のようになります。

質量はρ×体積に等しく、ρ×円グラフの距離の2乗と高さの積を4で割った値に等しい。

木1本あたり53,000キログラムになります。でも、そのうち炭素はどれくらいでしょうか？木は水素や窒素など様々な元素でできていますが、約半分は炭素だとしましょう。少なくとも、これはWikipediaの推定値と一致しています。つまり、炭素の質量は木の質量の0.5倍、つまり26,500キログラムになります。実にシンプルですね！

原子を数える

ここまでは順調です。しかし、大気中の二酸化炭素濃度について議論するには、実際に必要なのは、除去される二酸化炭素分子の数です。CO ₂分子1個には炭素原子が1個含まれているため、樹木1本あたりの炭素質量を数値に変換する必要があります。ここでアボガドロ数が関係してきます。アボガドロ数は1モルあたり約6.022 x 10 ²³個です。そして、1モルの炭素の質量は約12グラムです。この値から、樹木1本あたりの炭素原子数（n）が求められます。

そして、誰もが木を植え、それらがすべて同じであると仮定すると、捕捉された炭素原子（ N ）の総量は、その数に地球の人口の75億を掛けた数になります。

_{まだ終わりではありません。大気中の二酸化炭素}濃度がどのように変化するかを調べる必要があります。そのためには、地球の大気の総質量を推定する必要があります…まあ、ちょっと大変ですね。物理学者はこういう時にどうするのでしょうか？Googleで検索します。5×10 ¹⁸キログラムという値がわかりました（これもWikipediaより）。

したがって、ppm単位の濃度を求めるには、空気のモル質量が必要です。空気は99%が窒素と酸素で構成されており、それらの質量の加重平均は1モルあたり28.97グラムとなります。これを用いて、空気分子の数を計算できます。nについては上記の式と同じ式を使用するので、計算コードに組み込みました。

壮大な結果

よし、さあ、計算を始めよう！コードをここに添付したので、もし私の仮定を変えたいなら――例えば、地球の未来の熱帯のテーマに合わせて、松の木ではなくヤシの木を想像しているなど――鉛筆アイコンをクリックして編集できます。「再生」をクリックして計算を実行してください。

まあ、悪くないね！今週末、私たち全員が数時間かけて木を植えれば、最終的には二酸化炭素濃度が現在のレベルから約6%削減されるという。

はい、多くの仮定を立てました。その中には明らかに間違っているものもありますが、とんでもなく間違っているわけではありません。例えば、ツリーはすべて同じであると仮定して単純化しました。しかし、一般的なツリーが平均的な中間層に位置するのであれば、ツリーに違いがあっても結果は変わりません。真の問題は、モデルがどちらかに偏っているかどうかです。

明らかなバイアスの一つは、枝を捨ててしまおうと想定していたことです。（茂みを広げていない栗の木の下に、貧しい村の鍛冶屋が立っている姿を想像してみてください…）しかし、それはおそらく炭素削減量を過小評価していたことを意味します。どの程度削減できるでしょうか？それは樹種によって異なりますが、かなり大きな効果が得られると想像できます。

もう一つ、簡単に試算してみましょう。もし全員が木を植えたら、どれくらいの土地が必要になるでしょうか？例えば、5メートル間隔で正方形の格子状に植え、1本の木が25平方メートルの面積を占めるとします。75億本の木の場合、1.8×10の¹¹乗平方メートル、つまり72,000平方マイルの土地が必要になります。これはノースダコタ州とほぼ同じ面積です。

できると思います。失礼ながら、ノースダコタ州にはもっと木が植えてもいいと思います。ちなみに、アマゾンの熱帯雨林の面積は210万平方マイルです。どうか焼き払わないでください。

2019年10月4日午後7時30分（東部標準時）更新： この記事は最終計算を修正するために更新されました。元のバージョンでは計算コードに誤りがあり、植林のメリットを過大評価していました。

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