特別レポート:アマゾンは転換点に近づいているのか? 3つの現実世界の研究は不気味だ

スティーブン・アイゼンハマー著

オウロ・プレト・ド・オエステ、ブラジル - ジェルトルデス・フレイレとその家族は、土地と雨を求めて大森林にやって来ました。半世紀前のあの日、彼らはどちらも豊富に発見したが、アマゾン南西部の緑豊かな原野を飼いならすのは難しいだろう。

1971年に彼らがオウロ・プレト・ド・オエステの入植地に到着したとき、そこは赤い塵の跡のようにジャングルの中を走る一本の幹線道路に抱かれた孤独なゴムタッパーの前哨基地にすぎなかった。

アマゾンの乾期のうだるような暑さの中、実家の農家のベランダに座って、現在79歳のガートルデスさんは、きちんとした白髪を耳の後ろに隠し、6本の頑固な歯を見せた笑顔で、苦難と希望を思い出している。

彼女の子供たちはその恐怖を覚えています。森林ジャガー、先住民部族、そして神話のクルピラへの恐怖。歓迎されない訪問者を惑わして木々の中に迷子にしてしまう後ろ向きの足を持つ生き物。

家族は森から自分たちの家を切り出しました。彼らはカシャポナの木の丈夫な幹で壁を築き、ババスの広い手のひらで雨漏りの多い屋根を葺きました。電気はなく、食料はブラジルナッツだけだった日もありました。夜、飢えた暗闇の中で、彼らは滝のように降る雨の音に耳を傾けました。人生は湿っていた。

そうじゃなくなるまでは。

フレイレの家の近くには、非常に幅の広い川があり、到着したとき5歳から12歳だった子供たちは、お互いに向こう岸に到達しようと挑戦したほどだった。彼らはそれをジャガーズ・クリークと呼びました。今では幅が1メートルにも満たず、一歩でクリアできます。

このような川の喪失、そしてそれらが関与する広範な水問題は、科学者たちを予感で満たしています。

アマゾン本土とほぼ同じ面積をカバーし、世界の熱帯雨林の半分以上を占めるアマゾンは、地球上の他の陸上生態系とは異なり、炭素循環に対して影響力を及ぼしています。たとえば、サイエンス誌に掲載された2009年の研究結果によると、2005年の極度の乾燥による樹木の喪失により、ヨーロッパと日本の年間排出量を合わせた量に相当する追加の二酸化炭素が大気中に放出されたという。

研究者らは、森林の伐採が進むにつれ、樹冠の喪失が限界、つまり転換点に達する危険性があり、その後は森林と地域の気候が根本的に変化して、熱帯雨林としてのアマゾンの死を引き起こすだろうと述べている。その代わりに、短くて乾燥した森林またはサバンナが成長します。

生物多様性と気候変動に対する影響は壊滅的で、何千もの種が絶滅し、膨大な量の二酸化炭素が大気中に放出され、地球規模の気候変動を制限する試みが妨害されることになるでしょう。

アマゾンの転換点は、熱帯雨林が自らを維持する能力の最終的な変化を示すものであり、この転換点を過ぎると、樹木が存続に必要な量の雨を生み出すのに十分な水分を横切る雲に供給できなくなる。

気候モデルは、地球の長年のバランスを崩す他のいわゆる転換点、例えば、シベリアの永久凍土が解けて大量の排出物が放出される温暖化や、年間降雪量を補うことができないほどの速度でグリーンランドの氷床が溶けることなどを予測している。損失のために。

まさにその点がアマゾンのどこにあるのか、科学はまだ決定していません。研究者の中には、現在のモデリングはそのような瞬間をまったく予測できるほど洗練されていないと主張する人もいます。しかし、特定の地域では、局所的な転換点の繰り返しがすでに起きている可能性があるという証拠が増えている。

ロイターは、これまでコンピューターシミュレーションによってのみ予測されていたアマゾン川の劣化の現実世界の見方を提供するために、アマゾンの3つの長期にわたる経験を追跡した。

かつて緑豊かだった熱帯雨林のこの地域で、ほぼ 50 年間にわたり農業を営んできた家族。何十年にもわたって何千本もの個々の木を監視してきた科学者の夫婦。そして、何年にもわたって天蓋のはるか上空から空気サンプルを収集してきた大気化学者。彼らの視点は、降雨量、残された森林、地球規模の排出量など、森林破壊の長期的な影響を明らかにしています。これらを総合すると、世界最大の熱帯雨林に引き起こされた変化の危険な範囲と、今後起こる可能性を垣間見ることができます。

何年も、あるいは何十年も前に始まった破壊の広範囲にわたる影響について科学がさらに学んでいるにもかかわらず、鉱業と農業のためのアマゾンのさらなる開放を支持するジャイール・ボルソナロ大統領の下で森林破壊が急増している。昨年、レバノンよりも広い地域が熱帯雨林から伐採され、2021年の暫定データでは前年比若干の減少を示しているものの、森林破壊はブラジルでは2008年以来見られないレベルにとどまっている。

アマゾンの熱帯雨林の健全性の変化を研究している主要な科学者の一人である生態学者のパウロ・ブランドは、「システムが受け入れることができるクソの量には限界がある」と要約しています。

渇きの地

フレイレ一家は毎年、ブラジル西部辺境の森を切り開き、さらに奥深くまで鋸で切り開いた。

1976 年、数ヘクタールの土地を開墾し、近隣の牧草地の一部も使用する許可を得た後、未経産牛の子牛 10 頭と雄牛 1 頭に投資しました。これが酪農事業の始まりであり、その後数年を経て約 400 頭の群れを擁する成功した牛群に成長しました。頭。

しかし、干ばつの恐怖が彼らの仕事につきまとっていた。彼らは東に2,500キロ(1,553マイル)離れたジェキティニョーハ渓谷からやって来た。そこでは数十年にわたる焼畑農業によって土地が乾燥して荒廃し、人々が貧困に陥っていた。この半乾燥地帯は「悲惨の谷」として悪名高いものとなった。水が豊富にあったとしても、彼らは新しい家でも同じことが起こり得ると感じていました。

ジェキティニョハ渓谷を悩ませたような土壌侵食は、急速かつ無秩序な農業拡大の後に起こることが多い。在来の植生が剥ぎ取られた土地、特に牧草地に変わり、牛の放牧によって激しく叩かれると、土壌や葉に水を保持する能力が失われます。雨は変化した表面から突然の勢いで流れ出し、表土を小川や川に引きずり込み、詰まり乾燥させます。

ブラジルは世界最大の淡水資源に恵まれています。しかし、世界の農業大国の一つの容赦ない台頭と地球規模の気候の変化が、この重要な資源の損失を促進しています。大学、非営利団体、テクノロジー企業の協力団体であるマップバイオマスが今年発表したデータによると、ブラジルは2020年までの30年間に地表水の15%を失った。

フレイレス家にとって、土地の乾燥に関する最後の疑念は、1991年の乾いた日に滲み出た。ある牛飼いはガートルデスさんに、牛たちはとても喉が渇いていて、牛たちは乾いた泉の底で鼻を鳴らし、探して砂を吸っていたと語った。湿気の。

彼女は迅速に行動し、まだ乾いていない泉から牛のために水を汲むためのパイプとポンプの複雑なシステムを設置しました。

物議を醸しているが、彼女は森林再生も始めた。ガートルデスさんは自分が何をしているのかほとんど分かっていなかったが、捨てた祖国での長年の干ばつによって研ぎ澄まされた自分の直感を信じていた。

彼女の隣人や夫は、彼女が水源の周りや小川沿いに木を植え、敷地の端にある最後に残った原生林をそのまま残すべきだと誓った彼女を気違いだと思った。

彼女の言葉は常に耳を傾けられるとは限りませんでした。 「私は短い旅行から戻ってきましたが、夫は牧草地のために別の土地を開拓していました」と彼女は首を振りながら思い出した。

ガートルデスは雨量も変化していることを感じた。

いくつかの科学的研究でも同様のことが判明しています。熱帯林は降雨量に影響を与えるため、森林破壊によりそのパターンが変化する可能性があります。 30年間の降水量データを調査した2011年の影響力のある論文では、家族が住んでいるロンドニア州では雨の降り始めが最大18日遅れていたことが判明した。

それ以降の研究はこの傾向を裏付けています。約200人の科学者を集めた今年の主要な報告書では、利用可能なデータが「1970年代半ば以来、アマゾン南部地域で乾季が約1カ月拡大した」ことを示していると述べた。

熱帯雨林で数十年の経験を持つ農業生態学者のアントニオ・デウセミニオは、農家が木を植え直し、敷地内に水を戻すのを支援しています。彼はカカオを専門とする農業省の部門で働いており、そこがこの地域で最も古い気象データを持っていると彼は言います。オウロ・プレト・ド・オエステの総降水量は大きく変わっていないが、乾季は長くなり、より乾燥しているとデウセミニオ氏は言う。雨が降らないと作物や草は水を見つけるのに十分な長さの根を持たないため、これは農業にとって深刻な問題です。

気候の乾燥化により森林再生も困難になっています。 20 年前には、熱帯雨林の種を裸地に直接植えることができました。デウセミニオ氏は、これからはまず干ばつに強い木を植える必要があり、それらの木が日陰を提供して土壌を改善するのに十分な成長を遂げてから 5 年ほど経って初めて、古典的なアマゾンの種を続けることができると述べています。アマゾンのこの地域では現在、熱帯雨林の苗木が生き残るのに苦労している、と彼は言う。

国境の死

数十年にわたる農業のおかげで、フレイレスは雨の変化に敏感になりました。しかし、訓練を受けていない目には、家族の農場の端にある森林のような、生き残っている森林のゆっくりとした変化を見るのは難しいです。これらの変化を検出するには、巻尺とウォーキングブーツとノートを使った、何年にもわたる系統的な研究、汗だくの骨の折れる作業が必要になる場合があります。

生態学者のベン・ハー・マリモン・ジュニアとベアトリス・マリモンは、自分たちの森林区画で長い間過ごしてきたため、多くの木々たちと仲良くなりました。彼らは何年にもわたって失った人々のことを悲しんでいます。最近、彼らはますます負けています。

夫妻は、フレイレ農家から約1,200キロ東に位置する人口2万人の大豆の町、ノヴァ・ザヴァンティナにあるマットグロッソ州立大学の地元キャンパスで研究を行っている。周囲は生物群系の境界地帯であり、セラードのサバンナがアマゾンの熱帯雨林に移行する中間の空間です。残された木々は未来のビジョンを与えてくれると彼らは言います。

「これは明日、今日だ」とベアトリスは町外れの乾いた森を音をたてながら言う。ベン・ハーは考えを終えた。 「ここはアマゾンの国境であり、その保護壁であり、死にかけているのです。」

もし転換点が熱帯雨林上でのサバンナの不可逆的な行進を示すものであるならば、科学者らはその過程が最初にサバンナと熱帯雨林がすでに絡み合っている森林で起こるだろうと予測している。

ベン・ハーさんは58歳で、きれいに整えられた白いひげと擦り切れたウォーキングブーツを持ち、飼い犬に噛まれた被害者だ。 55歳のベアトリスさんは、長い白髪を実用的なポニーテールに後ろで結んでいる。夫妻は1980年代、州都クイアバで森林工学を学んでいたときに出会った。それ以来、二人は基本的に協力してきました。 「彼は話すのが好きですが、私は話すのが好きです」とベアトリスは冗談を言います。

森林を監視するため、夫妻は敷地内のさまざまな大きさや種の木に軍用のドッグタグのような金属片でタグを付けている。彼らは 3 か月から 3 年までの一定の間隔で戻ってきて、木の周囲、高さ、二酸化炭素の呼吸量を測定します。生き残れなかった木は枯れた木のリストに追加されます。

熱帯雨林は、土壌の蒸発や植物の蒸散によって降った雨を空に戻し、根に吸収された水を植物の葉から放出することで、大量の水をリサイクルしています。アマゾンでは、大西洋からの湿気が南米大陸を何千マイルも運ばれ、アンデスの山壁に当たるまで、雨として降ったり、蒸気として再び上昇したりすることを 7 回も繰り返します。暑い日、土砂降りの後、森は湯気が立っているように見えることがあります。

しかし、大規模な森林伐採によりこのプロセスが中断され、樹木の数が大幅に減少するため、降水量が減少したり、より短い雨季に降水量が集中したりすることになります。ベン・ハー氏によると、広範囲に広がるノヴァ・ザヴァンティナの一部の地域では、過去30年間で降水量が30%も減少したという。

降水量が変化すると、小川や水源がなくなり、残った森林は乾燥していきます。局地的な気温も上昇します。特に森林と農地が接する端ではそうです。これらの広大で平坦な農業用の空き地は風の強さを増し、森林を切り裂き、最も高くて最も古い木を破壊する可能性があります。

また、乾燥した森林は火災に対してより脆弱であり、ここでは農地を開墾するために今でも広く使用されています。風、干ばつ、火事などにより、さらに多くの木が枯れるにつれて、その枯死により将来このような異常気象が起こる可能性が高まり、致命的なフィードバックループが生まれます。

アマゾンの極度の干ばつを模倣した初期の実験では、科学者らは気候の乾燥により古い木が最初に枯れてしまうのではないかと考えていたが、ベン・ハー氏とベアトリス氏が発見したのはその逆だった。根が長くなると、通常、最大の木は少なくとも干ばつに対しては最も回復力があります。むしろ、枯れるのは苗木の方だ、とベン・ハーは近くの植物の茶色の葉を指差しながら言う。森は未来を失います。

ベン・ハーとベアトリスにとって、ノヴァ・ザヴァンティナ周辺の森林の劣化は、地域レベルですでに転換点が起きている可能性があることを示している。大きな疑問は、これと同じプロセスがアマゾン流域全体で大規模に起こる可能性があるのか​​どうか、もし起こるとしたら、いつ起こるのかということだ。

過去10年間、転換点という考え方の普及に貢献してきたブラジルの著名な気候学者カルロス・ノブレ氏は、この断崖は元のアマゾンの林冠の20%から25%の森林破壊に相当するとしている。今年発行された200人の科学者による主要な報告書によると、現在は約17%となっている。ノーブル氏は、早ければ15年以内にアマゾン東部、南部、中央部で大量の死滅が起こる可能性があると考えている。

他の人はあまり確信がありません。

現地調査に切り替える前にモデルの開発に取り組んでいた地球システム科学者のマリナ・ヒロタ氏は、現在のシミュレーションはアマゾン流域全体に見られる多様な植生、土壌の種類、地形を単純化しすぎていると語る。彼女の見解では、転換点がどこにあるのか、あるいはそのような単一の閾値が確実に存在するかどうかを示す十分な証拠はまだありません。まずモデルを改善する必要がある、と彼女は言います。

広田氏は、ベン・ハー氏とベアトリス氏がノヴァ・ザヴァンティナで見たのと同様に、森林伐採がアマゾンのさまざまな場所で複数の小さな転換点を引き起こす可能性が高いと考えている。

しかし、多くの科学者は、たとえそれが現在証明するには複雑すぎたとしても、転換点に単一の数字を置くことは、クラリオンコールとして依然として重要であると考えています。生態学者のブランド氏は、それを証明できたら、もう手遅れになると主張する。

「そこに崖があることはわかっているので、たとえそれがどこにあるのか正確に分からなくても、速度を落とす必要があります」とブランド氏は言う。 「その代わりに、私たちは目を閉じてそこに向かって急いでいます。」

上から見た図

ベン・ハーとベアトリスが樹木をリストアップし、巻き尺で巻いていた数十年間に、大気化学者のルシアナ・ガッティは空から二酸化炭素を捕捉する方法を習得していました。

地上からの眺めでは、木々がより高温で乾燥した気温の下で苦戦しているのがわかりましたが、ガッティ氏は、これらの変化が地球規模の気候変動におけるアマゾンの役割にとって何を意味するのかを理解したいと考えていました。

61 歳のガッティ氏は、最初は反応性ガスを専門としており、ブラジルの原子力エネルギー研究所でキャリアをスタートさせました。 1992 年にリオデジャネイロで開催された地球サミットの後、彼女はアマゾンに目を向け、地球規模の気候研究におけるブラジルのより大きな役割を目指して努力する自国育ちの科学的才能の仲間入りを果たしました。彼女は現在、ブラジルの宇宙研究機関である INPE で働いていますが、狭いオフィスには家族の写真や過去の会議のストラップが散らかっています。彼女の机の上には、地球の形をしたストレス ボールが置かれています。

産業革命以来、科学者らは、化石燃料排出量のおよそ 4 分の 1 が森林やその他の陸地植生、土壌、特にアマゾンで吸収されたと推定しています。

アマゾンへの人類の大移動が始まったばかりの 1980 年代から 1990 年代にかけて、熱帯雨林は毎年約 5 億トンの炭素を大気から取り込みました。これは、現在のドイツ、イギリス、イタリア、フランスの年間排出量を合わせたものよりも多かったです。森林の何十億もの木々による光合成は、二酸化炭素を利用して生き、成長し、気候変動に対する重要な緩衝材として機能しました。

移民が増加し、アマゾンのさらに多くの地域が農業用に開墾されるにつれ、科学者たちは森林の二酸化炭素を吸収する能力が打撃を受けることを知っていました。しかし、それがどれくらいなのかは誰も知りませんでした。

答えを見つけ出そうと、ガッティはガラス瓶を詰め込んだパッド入りのスーツケースを積んで、轟音を立てて単発の4人乗り飛行機に押し込んだ。天蓋の上から、彼女は時折、破壊の規模、燃える木々から立ち上る灰色の煙、そして森林の緑を刈り取られた黄色の土の部分を見ることができた。

ガッティ氏の最も初期の大気サンプルは 2000 年に遡り、アマゾン東部の一点から採取されました。しかし彼女は、流域全体の炭素バランスを把握するにはデータが狭く不安定すぎると考え、その後数年にわたって作業を拡大し、チームを訓練し、アマゾンの 4 つの地域から森林の空気をフラスコに充填するための軽飛行機を契約しました。 : 東のサンタレンとアルタ フロレスタ、西のテフェとリオ ブランコ。

それ以来、航空機は 600 を超える垂直方向のプロファイル、つまり特定の地点のさまざまな高度で取得された一連のサンプルを取得しました。ある時点で、ガッティは自分の結果を疑った。彼女は憂鬱になっていった。データには意味がありませんでした。それは本当ではありません。この研究は、科学者らが森林がより健全であると予想していた雨の年であっても、アマゾン南東部が吸収していた炭素よりも多くの炭素を放出していることを示した。これは、熱帯雨林の一部がもはや気候変動を遅らせるのではなく、気候変動を推進する排出量を増加させていることを意味する。

彼女は方法論を変えました。また変更しました。そしてまた。彼女は不可能と思われたことを最終的に受け入れるまでに、合計 7 つの方法論を経験しました。アマゾン南東部は炭素の純生産者であるだけでなく、火災を取り除いたとしても、森林だけ、または火災以外のネットバイオーム交換が炭素源となります。科学者たちは、最近『Nature』誌に発表されたこの結果が、熱帯雨林の炭素フラックスの変化に関するこれまでで最も決定的なものであると広く考えている。

アマゾン西部は人里離れた場所に守られているため、健康状態は良好で、依然としてかなりの量の炭素を吸収できることが研究で示されている。しかし、それは汚染を補うのに十分ではなく、そこでは牧畜と大豆栽培が熱帯雨林の奥深くまで食い込んでいる。地球のいわゆる肺が煙を吐き出しています。 「私たちは森林の南東部を失いつつあります」とガッティ氏は言う。

ガッティ氏は、彼女の数字がアマゾンの特定の地域がすでに転換点に達している可能性を示していると考えている。彼女は、データがベン・ハーとベアトリスが目撃したのと同じプロセスを示していると信じているが、より大きな規模で、ブラジルナッツやアイアンウッドなどの熱帯雨林の種が、より乾燥に強いマベア・フィストゥリフェラやオウラテア・ディスコフォラなどの木に取って代わられるというものである。 、より暑い気候。このような体制変化は大量の炭素を放出し、排出量を削減する森林の弱体化能力を説明するのに役立つだろう。

「それは引き返せない道だ」とガッティは言う。

水は常に心配です

オウロ・プレト・ド・オエステに戻ったフレイレス一家は、誰もが覚えている限り最も乾燥した乾季を嘆いていた。今は8月中旬ですが、以前は今頃初雨が降っていたそうです。かつてはわずか 3 か月だった乾季が、今では 4 ~ 5 か月続きます。ブラジルがここ100年で最悪の干ばつに見舞われているため、国全体で貯水池の水位が危険なほど低くなっている。

この家族は事業を干ばつから守るために多角化し、乳生産を補う繁殖と肉用牛の生産能力を構築しています。彼らはオーガニック石鹸のビジネスも始めており、トウモロコシを植えたいと考えています。

水は常に心配です。近隣の農家の中には、すでに土地を売却した人もいるが、そのほとんどは、深井戸を掘ったり、長距離にわたって水を配管したりすることで問題に対処する大規模な牧場経営者に売却している。

午後の息苦しい暑さの中で2匹の猫が昏睡状態に陥る中、ガートルデスさんは農場の黄色い芝生を眺めながら「これからさらに乾燥していくだろう」と語る。遠くでは、新たに伐採された森林が燃える中、煙が地平線をかすめています。 「水は終わりますよ。」