土壌炭素プールは気候変動と戦うことができるか?答えはあなたが思っているよりも複雑です

植物は光合成によって二酸化炭素を根、茎、葉に変換します。枯れ枝、落ち葉、根の産物は土に埋もれ、土壌有機物に変換されます。これは伝統的に土壌炭素吸収源として知られているものです。簡単に言えば、土壌は植物を通じて大気中の二酸化炭素を吸収し、変換し、貯蔵することができます。しかし、最近の研究は、真実はそれほど単純ではないかもしれないことを示唆している。

これは土壌の複雑な構成から始まる必要があります。小さじ一杯の健康な土には、地球上の人口よりも多くの細菌、菌類、その他の微生物が含まれています。土壌腐植は、有機物の腐植化プロセスで形成される複雑で安定した高分子有機物の一種であると常に考えられており、「安定」という言葉に重点が置かれています。

しかし、最近の研究[1]では、「現在の証拠は、土壌中に大きな持続的な「腐植」が形成されることを裏付けていない」ことが示されています。過去10年ほどの間に、ほとんどの土壌科学者がこの見解を受け入れるようになりました。はい、土壌は多種多様で、多くの炭素を含んでいます。しかし、これらの炭素は分解されることなく永久に貯蔵されるわけではありません。

「土壌の特性や特徴、教科書に書かれている土壌有機炭素蓄積理論は、ほとんどが間違っていることが証明されているが、私たちはまだそれに固執している」とウィスコンシン大学マディソン校の土壌研究者グレッグ・サンフォード氏は語った。

これにより、土壌ベースの自然に基づく解決策で考慮される要素が増えるだけでなく、以前の気候モデルからの重大な逸脱も引き起こすことになります。研究によると、土壌の炭素貯蔵能力は気温の変化に非常に敏感であり、熱帯雨林などの重要な炭素プールに大きな影響を与えることが示されています[2]。さらに、農業の炭素隔離と排出削減の可能性についても検討する必要があります。

土壌有機炭素プールは陸上生態系全体の約 2/3 を占め、これは植物炭素プールの約 3 倍、大気炭素プールの 2 倍に相当します。第二次国家気候変動評価報告書のデータによると、中国の土壌炭素プールの埋蔵量は約1029.6億トンである。このデータに基づく炭素クレジットの計算が間違っていた場合、気候変動を緩和するために私たちが考えているよりもずっと時間が残されていない可能性があります。

農業分野では、2015年の国連パリ気候変動会議で「4/1000」イニシアチブが提案されました。これは、世界の農地土壌の有機炭素貯蔵量を年間平均4/1000増やすことを目標としています。欧州連合やその他の国々も、土壌から始まる自然な炭素隔離プロセスを加速することを期待して、持続可能な農業法案を発行しました。土壌の劣化、圧縮、酸性化、塩性化、栄養の不均衡、浸食などの問題に加えて、農業が土壌の炭素貯蔵能力に与える影響についても詳細に考慮する必要があります。

近年、土壌科学の研究者は、土壌に炭素を真に持続的に固定する方法を継続的に研究しています。ソーク研究チームは、スベリンを豊富に含む植物を使って土壌に炭素を固定するというアイデアを思いついた。 2021年4月、米国は土壌を養うためにカバークロップを栽培する農家に報酬を支払うことを提案した。 （被覆作物の根が分解すると、その炭素の一部が土壌に残るという証拠がある。）しかし、これらの方法が本当に効果的であるかどうかを確認するには時間がかかるだろう。

（コンテンツ参照：https://advances.sciencemag.org/content/7/21/eabd1343）

テキスト/スタンレビュー/YJ

[1] Lehmann, J., Kleber, M. 土壌有機物の論争の的となる性質。ネイチャー528、60–68（2015）。 https://doi.org/10.1038/nature16069

[2] ノッティンガム、AT、メイア、P.、ベラスケス、E.他熱帯林における実験的温暖化による土壌炭素損失。ネイチャー584、234–237（2020）。 https://doi.org/10.1038/s41586-020-2566-4
研究者が気候変動の長期的影響をシミュレートするためにパナマの熱帯雨林の土壌を人工的に加熱したとき、どれだけの二酸化炭素が放出されたか。その結果、温暖な土壌では対照地域よりも 55 パーセント多くの炭素が放出されていることがわかった。これはほとんどの気候モデルが予測したよりもはるかに大きな放出量だ。