異常気象の頻発が樹木の衰退を早めている―地球温暖化の森林への影響を高精度に解明：京都大学/森林総合研究所
(2021年9月28日発表)
京都大学生態学研究センターの石田厚教授と中村友美 元大学院修士学生、（国）森林総合研究所 才木真太朗研究員のグループは9月28日、地球温暖化が進み異常気象の頻発が樹木にどのような影響を与え、枯死や森林の衰退につながるかの生理過程を高精度に解明したと発表した。樹木の被害はさまざまな面で我々の生活を脅かす恐れが多いため、森林生態系の将来予測の精度を上げ、温暖化適応対策につなげたいとしている。
多くの樹木には何年かに一度、一斉に開花し、大量の種子を作るマスティング（成り年現象）と呼ばれる習性がある。温暖化が進み世界各地で熱波や干ばつ、大型台風の襲来などの異常気象が頻発しているため、マスティングと異常気象が重なり樹木に打撃を与える恐れが強まってきた。
しかしこれまでの森林衰退研究は、マスティングだけとか個々の異常乾燥とか、台風被害などを個別に調査しただけで、これらが同時複合的に起きた場合に樹木に与えるダメージの総合的な研究はなかった。昨今は樹木と環境の複合影響の解明が、世界的にも重要で緊急な課題として急浮上してきた。
そこで研究チームは小笠原諸島で、2018年から19年にかけて固有樹種のシマイスノキ（マンサク科の常緑低木）の樹体内に貯蔵されているでんぷん量や、樹木の成長量、枝内部での水の通りやすさ、光合成能力などを継続して測定した。
その結果、種子を旺盛に生産した樹木ほど、蓄積でんぷん量は減少していた。さらに台風による塩害がひどかった樹木ほど蓄積でんぷん量は少なくなっていた。
反面、台風の強風などから守られている樹木は塩害が少なく、貯蔵でんぷん量の低下も少なかった。結実量の程度や、台風被害などにより、貯蔵でんぷん量に大きなばらつきが現れることが分かった。
降水量が少なく厳しい乾燥環境下では、枝内部の水を通す機能（通水機能）が低下した。その後に雨が降ると、貯蔵でんぷん量の多い樹木は通水機能が回復し、枝を伸ばして成長を始め貯蔵でんぷん量も増やした。貯蔵でんぷん量が少ない樹木は、枝の通水機能は回復せずに太い枝でも枯死し、貯蔵でんぷん量の回復もみられなかった。翌年に枯死してしまったものもあった。
このように大量の種子生産や異常気象の頻発が、樹体内の貯蔵でんぷん量を低下させていた。そのような状態で異常気象に遭遇すると、樹木の生理機能の回復を遅らせ、さらに貯蔵でんぷん量の回復も遅らせるという負のスパイラルが起きていることが分かった。
樹木の衰退や枯死の原因には、樹体内の「通水欠損仮説」と、糖が欠乏して飢餓状態になる「糖欠乏仮説」の双方がある。研究グループは「水と糖に着目」して研究した結果、樹体内の貯蔵でんぷん量の低下が通水に障害を与え、さらにそれが生理的な衰弱を加速させて枯死になどに大きく関わっていることが明らかになった。
今後も頻発すると思われるマスティングや異常気象の同時発生をテーマに、樹木や森林に与える影響を調べ、森林生態系の将来予測に役立てることにしている。
