Yale Environment 360
アフリカのサバンナ生態系（セレンゲティのイバラが生い茂る平原、クルーガー国立公園の開けた森林、カラハリの乾いた赤い砂地のサバナなど）は、サハラ砂漠以南の大陸で約70パーセントを占めています。
火災、降雨、草食動物の圧力が数十年間一定である南アフリカのサバンナにおける実験プロットの2012年の調査では、木本植物量の大きな増加を示しており、著者らは主に、大気中の二酸化炭素の増加による植物成長の促進、いわゆる「二酸化炭素受精効果」によるものであると述べています。 昨年『Nature』誌に発表されたモデル研究では、アフリカの草原やサバンナの広大な地域が、より密生した森林状態へと最近急速に変化していることが報告されている。この傾向は、大気中の二酸化炭素濃度の上昇に伴い、今後数十年で加速すると予想される。 すでに、サバンナの森林化が進むにつれて、チーターのような野外動物が苦しんでいる兆候が見られます。
この傾向は、アフリカに限ったことではありません。 先月発表されたオーストラリアの研究では、衛星データを一部利用し、CO2レベルの上昇により、世界中の温暖で乾燥した地域の葉の被覆率が、過去30年間で約11％増加したと結論付けている。 CSIROとして知られるオーストラリアの国家科学機関とオーストラリア国立大学のRandall Donohue氏と同僚たちは、CO2受精効果は、地球の大部分で生態系を形成する「今や重要な地表プロセスである」と述べた。
Guy Midgley、南アフリカの著名な気候研究者で、CO2受精に関するいくつかの論文を執筆しているが、オーストラリアの論文に書かれている乾燥地帯の緑化の増大は「驚異的」だと述べている。 この研究は、大気中の二酸化炭素濃度の上昇が、気温の上昇とは無関係に、陸上生態系を直接変えているという、増えつつある証拠への貴重な追加であると、彼は言った。
砂漠の植物の成長の増加を肯定的に見る人もいるかもしれないが、サバンナや草原での木本植生の拡大が、深刻な悪影響を及ぼすかもしれないと、Mygleyは警告している。 木や灌木は草よりも水を多く使うため、野生生物の生息域や水源を脅かす可能性がある。
Savannas are the result of a living space between grasses and trees that have not win.
Savannas is the battle for living space between grasses and trees that have not win, said Chief Director of the Climate Change and Bioadaptation Division of South African National Biodiversity Institute, Midgley, said they are even increase global warming. もし草が戦いに勝利すれば、樹木のない大草原が生まれるだろう。 もし、樹木が勝てば、サバンナはますます高密度の森林になるだろう。 アフリカのサバンナの多くは、密林を形成するのに十分な降雨量がある地域だが、火災やゾウなどの大型草食動物が絶えず木をなぎ倒し、草が生える場所を与え、両者の間で大まかな均衡が保たれているのだ。 ここ数十年、南部アフリカの広大な地域で観察される「ブッシュ侵食」は、草と木の間のバランスが崩れた例だと、彼は言います。
ここ数十年、南部アフリカの広大な地域で、牧場主や野生生物管理者は木質植物の増加に気付いています。 草原に潅木や樹木が侵入し、サバンナに姿を変えているのです。 サバンナはより密に、時には入り込めないほど木が生い茂るようになった。 逸話的証拠や時系列写真によると、この傾向は1980年代に加速し、その年の終わりには、亜大陸の放牧地や野生動物保護地区で起こっていることを表す言葉として「ブッシュ侵食」がよく使われるようになった。
南アフリカの北西に位置する、一般に乾燥していて人口の少ない国、ナミビアは特に大きな打撃を受けました。国土の約 2600 万ヘクタール (6400 エーカー) が望ましくない木質植物に侵され、放牧地を窒息死させています。 木は草よりも雨を多く使うため、地下水の涵養や河川への流出も大幅に減少させる。 草原が失われたことが、牛肉の生産量が1950年代の水準から50〜70％減少した一因であるとも言われている。 ブッシュの侵入は、ナミビアの小さな経済に年間1億7000万ドルもの損害を与えています。
サバンナの変化も野生動物に影響を及ぼしている。 世界最大のチーターの生息地であるナミビアでは、20年ほど前から、目をひどく傷つけて飢えたチーターが見つかるようになりました。 彼らの平野のアンテロープの獲物が木々に押しつぶされているだけでなく、チーターは、有名なスピードを生かせる開けた場所での狩りを好みますが、風景を占拠している木質植物のとげによって目を奪われています。
南アフリカの絶滅危惧種のスカベンジャー、ケープのハゲワシを研究する鳥類学者は、動物の死体のためにブッシュに囲まれた場所を避けて採食することを発見しています。 ケープハゲタカは大きくて重い鳥で、空中に飛び立つために長く明確な離陸滑走が必要です。 捕食者の餌にならないよう、ハゲタカは藪が密集しているような場所には着陸せず、再び飛び立つことができるようだ。 1980年代と90年代には、不適切な土地管理、特に過放牧がブッシュ侵食の主な原因であるという見解が主流であったが、それは過剰な羊や牛が多年生の草を破壊してできた裸地のパッチに木が容易に定着するためである。 しかし、専門家の中には、よく管理されている農場もブッシュの侵入に悩まされていると指摘する人もいる。
2000年、ミッドグレイはケープタウン大学の生態学者ウィリアム・ボンドと共同で、アフリカのサバンナにおける縄張り争いで、大気中の二酸化炭素が増加すると、草よりも木が有利になる仕組みを提案する論文を発表しました。 これらのサバンナでは、草は木よりも燃えやすく、火に強いです。草は景観を通して火を運び、火災後に急速に再生し、木よりも成熟するのに必要な時間（および水、土壌養分、大気中の炭素）が少なくてすみます。 つまり、炎に包まれることなく十分な高さの茎が伸びて、初めて樹木が定着するのである。 (アフリカのサバンナの木の多くは、火事で完全に死ぬのではなく、地上部を破壊された後に根から再び芽を出す）
水、栄養分、光を求めて草に対抗することで、木は景観を支配し始める。
過去の研究では、サバンナの木は通常4年以上かけて耐火性の高さに達することが分かっていますが、アフリカのサバンナの多くは1～3年ごとに火事が起こるため、通常より長い火事の間隔が空いて初めて木が成長することができるのです。 空気中の二酸化炭素が増えると、木は理論上、炭素を多く含む茎や根をより長く、より太く、より早く作ることができるようになる。 ボンドとミッドグレイは、このため、大気中の二酸化炭素濃度が低かった数十年前よりも、火災後の樹木の成長と再萌芽が早くなり、火災に耐えられる高さに達する可能性が高くなったのではないかと推測している。
さらに最近、サバンナの木が大気中のCO2濃度が上昇すると実際に速く成長するかどうかを調べるために、ボンドとミッドグレイの同僚であるバーニー・コゴペは、植物の周囲の空気中のCO2レベルを変化させることができる実験室でアフリカサバンナの木と草の根の苗を育てました。 その結果は、2010年に発表された驚くべきものだった。 二酸化炭素濃度が370ppm（現在の400ppmよりやや低い）の大気中で育てたサバンナの木は、産業革命以前の280ppmの大気中で育てた同じ種類の木に比べて2倍以上の速さで成長したのである。 370ppmで育った木は、産業革命以前のCO2濃度で育った木よりも背が高いだけでなく、草食動物から身を守るための大きな棘があり、根系も産業革命以前のものよりもはるかに広範囲にわたっていたのである。 また、草食動物から身を守るための大きな棘や、産業革命以前に比べてはるかに広範囲な根系を持つようになっていました。 一部の報道機関は、砂漠が「緑化」していることから、彼の研究結果を気候変動の「プラス面」として報じているが、Donohue氏はこの一方的な解釈に注意を促している。 「乾燥地帯で植生が増加すると、地域の生物多様性が高まる可能性がありますが、植生の少ない生息地に適応した種に害を与える可能性もあるからです」
Guy Midgleyは、大気中のCO2の影響が明らかに増加していることについて、より悲観的な見方をしています。 「木質植物の増加が草原の野生動物や家畜の放牧に与える影響とは別に、この国の草原は経済にとって不可欠な河川に水を供給する流域を形成していると指摘します。 研究によると、南アフリカの草原集水域は、外来樹木に侵されると水量が著しく低下することが分かっており、政府が年間数百万ドルを費やして外来樹木を除去している理由の一つです。
南アフリカの生態学者は、木々がサバンナを占拠するのを阻止する最善の方法を見つけ出そうとしています。おそらく「ファイアーストーム」（暑く乾燥した日に、発生する熱を最大にするために制御された火災）または注意深く木を間引くことが必要でしょう。 しかし、超高温の火災は生態系に悪影響を及ぼすかもしれませんし、手動による間伐はコストがかかりすぎるかもしれません。
Midgley は、今日の大気中の二酸化炭素のレベル 400 ppm に達することによって、「1世紀以内に進化の時計を500万年戻したことになる」と述べました。 生態系の仕組みが大きく変化しているのです」と述べています。 彼は、大気中の二酸化炭素が2100年までに600ppmに達する可能性があると指摘しました。これは、森林が地球のほぼすべてを覆っていた、現代の草や今日私たちが知っているような大きなサバンナの哺乳類が進化するずっと前の、3400万年から5500万年前の新生代に見られた最後のレベルです。 “ちょっと怖いですね。 私たちの平原の動物たちは、壁に背を向けています”。 新しく侵入してきた木々は、気候変動に対して意味のあることは何もしないでしょう、なぜなら、木々は世界的に見れば、無視できるほど小さな炭素吸収源だからです、と彼は言いました
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