気候変動により北方森林が北方に移動し、世界の北方林が縮小している可能性がある

地球の 北方林 北極の樹木のないツンドラのすぐ南、地球の最北端を一周しています。惑星が北極の氷冠をかぶっているとすれば、北方林は耳に巻かれたゆるく編まれた鉢巻きのようなもので、アラスカ、カナダ、スカンジナビア、シベリアの大部分を覆っています。

北方地域の土壌は、長い間、大量の炭素を貯蔵し、大気圏から炭素を遮断することで、地球の温暖化を緩和してきました。人里離れた場所にあるため、歴史的に森林と湿地が保護されてきました。 広範な人的影響から.

これら 2 つの特性により北方林がランク付けされます 最も重要な生態系の中で 地球上で。さらに、数多くの種類の 哺乳類、魚、植物、昆虫、鳥 これらの森を故郷にしましょう。

のために 2世紀以上, 科学者たちは、植物群落の地理的ゾーンを決定する上で気候が重要な役割を果たすことを認識しています。北方林と土壌は氷点下の冬と短い夏に直面するため、これらの森とそこに住む動物たちは、 気温が上昇するにつれて北に移動している.

しかし、北方林の北方への前進はむらがあり、予想よりも遅かった。一方、彼らの南への撤退は科学者の予測よりも速かった。研究する学者として 北部 生態系, 森林 そして 湿地, 、世界が温暖化するにつれて、その最大の森林荒野が縮小しているように見えるという懸念すべき証拠が見られます。

地球上で最大の荒野

北方林には何十億もの木が生えています。ほとんどが針葉樹ですが、 球果を持つ針葉樹, 、ただし、広葉樹種のパッチもあります。 シラカバ、ポプラ、ポプラ. 。彼らは何百万もの渡り鳥や、ヒグマ、ヘラジカ、オオヤマネコなどの象徴的な哺乳類を支えています。

これらの木とその根の周りの土壌は、二酸化炭素が温室効果ガスとして機能する大気中から二酸化炭素を取り出すことによって、地球の気候を調節するのに役立っています。木はこの炭素を利用して根、幹、葉を成長させ、木が枯れると最終的には炭素が豊富な土壌に変わります。森林への重大な変化は、地球規模の気候の変化につながります。

これらの森林は急速に温暖化している 世界平均を大きく上回っています. 。気温の上昇は、木の成長と生存、ひいては炭素を貯蔵する能力に直接影響を与えます。

移動中の森

大気の温暖化によって木々が寒さの氷の支配から解放されると、成木はより早く成長することでそれに対応できるようになります。また、温暖な気温のおかげで、北方林最北端の若い苗木は、以前の条件が厳しすぎて定着できなかった場所に足場を築くことができます。

温暖な南部の北方林では、状況はまったく異なります。ここでは、寒さに適応した北方樹木にとって条件が暖かすぎて、成長が遅くなり、死に至ることさえあります。温暖化に伴って乾燥が起こり、水ストレスにより木々は昆虫の侵入を受けやすくなり、 火災, 、 として カナダは2023年に経験した そしてシベリアでは 2019 そして 2020.

これが大規模に発生すると、南方の北方林の境界が薄くなり、劣化し、それによって気温がまだ適しているさらに北方へ後退することになる。

北方森林が同じ割合で北方へ拡大し、南方へ後退する場合、それらはゆっくりと気温の上昇に従う可能性があります。しかし、衛星データと現場データを使用した私たちの総合調査により、話はより複雑であることがわかりました。

宇宙から森林を追跡する

衛星は、北方林がここ数十年間でどのように変化したか、そしてそれらの変化が全体的な北方へのシフトと一致しているかどうかを追跡するのに非常に貴重です。研究者は衛星を使用して、年間の樹木の成長や樹皮の被覆など、森林の特性の年々の変化を監視できます。

衛星データを使用した最近の研究では、 木の成長 そして ツリーカバー 2000 年から 2019 年にかけて北方林の大部分で増加しました。これらの変化は主に最寒の北部地域で発生しました。しかし、森林が現在の森林限界を超えて拡大していることを示す証拠は限られていた。

私たちの研究では、2000 年から 2019 年にかけて北方林の暖かい南部地域で樹木の成長と樹皮が減少することが多いことも明らかになりました。これらの地域では、より高温で乾燥した条件により、頻繁に木の成長が減少したり、個々の木が枯れたりする一方、山火事や伐採が樹木被覆の喪失に寄与しました。

衛星データからは、気候変動が北方林の北縁と南縁の両方に影響を与えていることが明らかになりました。しかし、もし南部での樹木被覆喪失が北部での増加よりも急速に起こった場合、北方林は単に北へ移動するのではなく縮小する可能性が高い。

拡大して森林の変化を理解する

森林は個々の木の種子が発芽して成長することで発展しますが、北方樹木の成長は遅く、宇宙から見える大きさに達するまでに数十年かかります。樹木並木の移動を知らせる存在となる若い木を見つけるには、地上からのデータが必要です。

1970 年代後半、私たちの一人 (デビッド クーパー) は、トウヒの若い木が数百ヤード高い標高と数マイル北の場所で成長していることを記録しました。 標高が最も高い球果を含む木 アラスカのブルックス山脈にある。2021年に戻ってきた私たちは、それらの小さな木が数ヤードの高さに成長し、球果を生んでいるのを発見しました。さらに重要なことは、 10回 私たちが最初に畑を訪れたときよりも、今では若いトウヒの数が森林限界を超えて成長しています。

アラスカの北方林と北極のツンドラの境界を徒歩で横断すると、何千もの北方の若い木が成長しているのが見つかりました。 樹木限界線から北へ最大 40 マイル. 。ほとんどは、北極海バージョンの「」により、より深い雪が降る場所で成長します。湖効果”:冷たい空気が外海を移動して暖かさと湿気を吸収し、風下に雪として降り注ぎます。

海氷が後退すると、より広い海域が残ります。これにより、木の種子をより遠くまで飛ばす強い風が発生し、厳しい冬の条件から苗木を守る降雪量が増加します。その結果、アラスカのブルックス山脈の木々は 樹木のないツンドラ地帯に急速に移動している. 。ただし、このような急速な拡大は局所的なものであり、 北の森林限界に沿ったどこでもまだ発生していません.

北方林の未来の顔

私たちの共同研究は、北方林が実際に気温の上昇に反応していることを示しています。しかし、気候変動の速度が速いため、樹木は南部での喪失に追いつくようなペースで北に移動することはできない可能性が高いことを意味します。

極北の木々が気候に追いつき、森林の縮小を防ぐ日は来るのだろうか？現時点では、科学者たちはまったく知りません。おそらく、ブルックス山脈に新たに樹立された木々は、そのような拡大を予告しているのでしょう。また、北方林の北部が、成長の増加によって南部での炭素損失を補うのに十分な炭素を蓄積できるかどうかも不明である。

北方林が実際に縮小寸前にあるのであれば、最終的には現在の南端から消滅することになるだろう。これは北方の生息地を減少させ、多くの在来動物や渡り鳥、特に鳥類に害を及ぼすことになる。森林はまた、森林を故郷と呼ぶ数百万の人々にとって文化的にも重要です。 カナダの先住民コミュニティ.

衛星データと地上測定の両方を使用して、世界中の北方林をより詳しく監視することは、この状況を解明するのに役立ちます。そうして初めて、研究者は未来の未来を垣間見ることができるのです。 地球最後の荒野の一つ.