北極の火災の下で、より深い気候リスクが燃えている

北極およびその周辺の亜寒帯林で起きる山火事は、多くのモデルが現在想定している以上に地球温暖化へ寄与している可能性がある。というのも、燃えている物質の一部は最近の植物ではなく、何百年、あるいは何千年も土壌に蓄えられてきた古い炭素だからだ。これは、北極圏と亜寒帯林で採取された土壌コアを調べた研究から浮かび上がった警告である。

従来の想定では、これらの地域の山火事排出の大半は比較的新しいバイオマスに由来すると考えられてきた。しかし、フィンランド気象研究所の Meri Ruppel が率いる研究チームは、火災が土壌に埋もれた古い有機物を着火させうることを示す証拠を見つけた。場所によっては、その炭素の年代は最大 5,000 年に達する。もしこの過程が広く起きているなら、北極は現在の植生を火で失っているだけではない。気候システムが歴史的に炭素の吸収源として扱ってきた、長く蓄積された炭素の貯蔵庫を解放していることになる。

この違いは重要だ。最近の成長物を燃やすのは有害だが、それはより速い炭素循環の一部だ。一方で、古い土壌炭素を燃やすことは、何世紀、何千年も大気から隔離されていた物質を放出することを意味する。

土壌コアが示したもの

研究者によれば、鍵となる過程は地表の植生が急速に燃えることだけではない。多くの場所で、その地表火災は土壌のより深い場所でゆっくりとくすぶる燃焼を引き起こしているように見える。そこでは、泥炭のような古い有機物が長い時間をかけて蓄積してきた。この遅い燃焼は、二酸化炭素だけでなくブラックカーボン、つまりすすも放出する。

この研究は、燃えた炭素の年代が環境によって異なることを示している。これは、有機土壌の深さや、火がどれだけ深くまで燃えるかといった要因に左右される。たとえばカナダのノースウエスト準州では、火災が地中数センチまで燃え進み、400年前に蓄えられた炭素を放出していると報告されている。ほかの地域では、放出される物質の年代はさらにはるかに古いかもしれない。

研究はまた、北極に向かうほどリスクが高まる傾向を示唆している。そこでは土壌が浅いため、蓄積した有機物が地表に近くなりやすい。そのような環境では、火がより古い貯蔵層へ直接 পৌঁ پہنچできる。

ブラックカーボンがリスクを高める理由

懸念は二酸化炭素だけにとどまらない。古い土壌のくすぶりは、独自の温暖化効果を持つブラックカーボンも生み出す。ブラックカーボンは、太陽光の熱を大気中で直接吸収する。寒冷地では、雪や氷の上に降り積もって表面を暗くし、そうでなければ起きないはずの融解を促進することもある。

つまり、これらの火災は複数の経路で同時に温暖化を増幅している可能性がある。温室効果ガスを追加し、大気の熱収支を変えるすすを生み出し、反射面に粒子が堆積すると雪氷の融解を加速させる。その結果、もともと急速に温暖化している高緯度地域では特に厄介なフィードバックループが生まれる。

Ruppel は、土壌燃焼によって、これまで炭素の吸収源とみなされていた土壌に長く蓄えられていた炭素が解放されうると述べた。この表現は懸念の規模を端的に示している。吸収源が発生源に変わることは、気候のレジリエンスを弱めるだけではない。それを能動的に反転させるのだ。

現在の気候モデルが見落としているかもしれないこと

報告の中で最も重要な点の一つは、現在の気候モデルがこの古い炭素の放出を考慮していないことだ。もし北極や亜寒帯林の火災排出が、燃えた物質の年代や深さを十分に表現していないために過小評価されているなら、将来の温暖化予測もまた、増大しつつある寄与を見落としている可能性がある。

北極は、海氷の融解、永久凍土の融解、生態系の変化によって、長く気候の最前線と見なされてきた。この研究は、土壌炭素そのものの脆弱性を強調することで、その図に新たな要素を加える。寒冷条件のもとでゆっくり蓄積してきた有機物が、今やより大規模で頻繁な火災にさらされているのだ。一度燃えれば、その蓄積された貯蔵はすぐには補填されない。

この研究はまた、極北の火災が、よりよく知られた山火事の物語とどう違うのかも示している。低緯度の多くの火災では、注目の中心は木々、家屋、煙の柱、そして地表の直接的な被害だ。一方で北極や亜寒帯林のシステムでは、危険の一部は地表の下で起きる。最も重要な物質が、見えない場所でくすぶり続けるからだ。

北方の景観における役割の変化

寒冷地の植物はゆっくり成長するが、その残骸は、特に泥炭の多い景観では、土壌中に長期間蓄積されうる。その蓄積によって、北極や亜寒帯林の土壌は重要な炭素吸収源として機能してきた。新しい発見は、より頻繁で激しい火災の体制下では、この役割がこれまで考えられていたよりも不安定かもしれないことを示している。

もし深部まで燃える火災がより一般的になれば、北方地域は緩衝機能の一部を失い、代わりに追加の温暖化をもたらす側に回るかもしれない。その変化は北極圏だけにとどまらない。そこから放出された炭素は地球規模の大気に混ざり、ブラックカーボンが雪氷に与える影響は極域の熱力学を変えうる。

その結果、これは局地的でありながら地球規模でもある気候の物語になる。火の局所的な振る舞いが、燃焼が土壌のどこまで及ぶかを決める。しかし、その影響は外へ広がり、大気化学、地表の反射率、そして全球の温室効果ガス総量にまで及ぶ。