それは永久凍土からすでに知られています。北極の土壌が暖まると、より多くの二酸化炭素が大気中に放出され、その結果、気候がさらに加熱されます。しかし、研究が明らかにしたように、この影響は北極に限定されません。したがって、世界中の土壌の通気性は過去 25 年間で 1.2% 増加しました。ほとんどの土壌では、依然として炭素の結合が CO2 の放出を上回っていますが、気候変動が続けばこれも変化する可能性がある、と研究者らは警告しています。
土壌は、地球の気候システムにおいて見落とされがちな要素です。それは、地球規模の炭素循環における重要なステップが行われる場所だからです。 「世界的に見て、土壌には地球の大気の少なくとも2倍の炭素が含まれています」とメリーランド大学のベン・ボンド・ランバーティ氏とその同僚は説明する。一部は腐植土や土壌として長期間保存されます。しかし、自然の「廃棄物処理」は土壌でも行われるため、その一部は再び放出されます。植物の死骸や動物の死骸などの有機物が地面に落ちると、無脊椎動物、菌類、細菌によって分解され、最終的には分解されます。土壌微生物は有機炭素化合物を分解し、大量の二酸化炭素を生成します。
CO2排出量は世界中で増加している
土壌が世界中でどれだけの CO2 を放出しているか、またこの CO2 流出が時間の経過とともにどのように変化したかは、現時点では部分的にしかわかっていません。 「このテーマに関するこれまでの研究のほとんどは、一度に 1 つのサイトしか調査していませんでした」と共著者であるリッチランドのパシフィック ノースウェスト国立研究所のヴァネッサ ベイリー氏は説明します。 「私たちは地球規模でこの質問をしました。」研究者らは、研究のために、世界中の 1,500 以上の研究から得られた土壌呼吸に関する結果を含むデータベースである、地球規模土壌呼吸データベースのデータを評価しました。さらに、世界規模のデータセットと測定ネットワークの結果を使用して、これらのサンプル地点での植物の一次生産量、CO2 レベル、気象データを記録しました。このデータに基づいて、科学者らは 1990 年から 2014 年までの期間の土壌呼吸と土壌微生物の割合を再構築しました。
結果: 研究者らの報告によると、土壌呼吸は絶対値でも、試験地域の植物の一次生産量との関係でも、25 年間の研究を通じて継続的に増加しました。土壌微生物が有機炭素を分解して CO2 として放出する速度は、世界中で 1.2% 増加しています。同時に、土壌呼吸全体に占める微生物呼吸の割合は 54 パーセントから 63 パーセントに増加しました。 「ここで私たちは膨大な量の炭素について話しているのです」とベイリー氏は強調する。 「これは、気候と炭素循環の将来の展開を予測する上で非常に重要です。」土壌呼吸の増加傾向は、落葉樹林や針葉樹林だけでなく草原土壌でも観察されました。
気候のせいでしょうか？
研究者らによると、この地球規模の土壌呼吸の増加は、過去 25 年間の気候変動によって最もよく説明できるそうです。 「世界中の土壌が気候温暖化に反応しています」とボンド＝ランバーティ氏は説明する。温度が高くなると土壌バクテリアの活動が活発になり、化学分解プロセスが加速されるため、有機物質の分解が速くなり、より多くのCO2が大気中に放出されます。
「炭素循環の他の構成要素が気候変動にどのように反応するかによっては、これらの土壌変化がプラスのフィードバックを生み出し、気温がさらに上昇する可能性があります」とボンド・ランバーティ氏は言う。 「これまでのところ、陸地の土壌は強力な炭素吸収源であると考えられてきました。しかし、土壌呼吸率が増加すると、これは永遠に続くわけではありません。」
出典: Ben Bond Lamberty (メリーランド大学カレッジパーク) 他、Nature、 doi: 10.1038/s41586-018-0358-x
