Research press release

環境:気候の温暖化でヨーロッパの森林が複数の脅威要因に対して脆弱化している

Nature Communications

Environment: European forests more vulnerable to multiple threats as climate warms

ヨーロッパの森林バイオマスの半分以上が、気候に起因した自然撹乱(火災、昆虫の大発生など)によって失われる可能性があることを報告する論文がNature Communications に掲載される。この知見は、森林管理の改善にとって有益な情報となるかもしれない。

森林の樹木は、常に、火災、強風、自然の害虫の大発生などの撹乱の影響を受けてきており、こうした脅威は、気候変動や土地の改変によって高まる可能性がある。しかし、このような撹乱に対する森林の脆弱性とその経時的な傾向を広域な地理的スケールで定量化することは難しい。

今回、Giovanni Forzieriたちは、1979〜2018年の3大撹乱(火災、風倒木、害虫の大発生)に対するヨーロッパの森林の脆弱性について、撹乱データと衛星観測を機械学習に基づくモデルと統合する手法によって定量化し、地図を作製した。今回の研究では、脆弱性は、所与の撹乱が発生した後に失われた森林バイオマス量として測定された。Forzieriたちは、ヨーロッパの森林バイオマスの約60%(330億トン超)が、風倒木、火災、昆虫の大発生またはそれらの同時発生に対して脆弱だと推定している。特に、スカンジナビアの一部やヨーロッパロシア北部のような急速に温暖化している北部の森林では、過去数十年間に昆虫類の大発生に対する脆弱性が増大しており、これらの地域の昆虫類に対する脆弱性は10年で約2%増大した。

今回の研究ではまた、局所的な気候条件と地形条件によって、森林の一部(林分)が撹乱に対して特に脆弱になるような森林の構造特性が明らかにされている。例えば、樹齢の古い高木からなる林分は、特に干ばつ時に虫害を受けやすくなる。以上の知見は、ヨーロッパの森林の回復力を高めると考えられる土地管理の実践に役立つ情報となる可能性がある。

More than half of Europe’s forest biomass could potentially be lost due to climate-driven natural disturbances, such as fire or insect outbreaks, reports a study published in Nature Communications. The findings may inform better forest management.

Forest trees have always been affected by disturbances such as fires, strong winds, and outbreaks of natural pests, but climate change and land transformation can enhance these threats. However, quantifying forest vulnerability to such disturbances, and their trends over time, at large geographic scales is challenging.

Giovanni Forzieri and colleagues quantify and map European forest vulnerability to three major disturbances — fire, uprooting by wind (windthrows), and insect pest outbreaks — from 1979 to 2018 by integrating disturbance data and satellite observations with machine learning-based models. Vulnerability was measured as the amount of forest biomass that is lost following a given disturbance. The authors estimate that almost 60% of the European forest biomass (over 33 billion tonnes) is vulnerable to windthrows, fires, insect outbreaks, or a combination thereof. Vulnerability to insect outbreaks in particular has grown in the past decades, especially in rapidly warming northern forests such as in parts of Scandinavia and northern European Russia, which have seen increases in insect vulnerability of around 2% per decade.

The study also identifies the forest structural properties that, depending on local climate and topographic conditions, make parts of the forest (forest stands) particularly vulnerable to the disturbances. For example, stands with taller and older trees are more prone to insect damage, especially during droughts. The findings could thus inform land management practices that would make European forests more resilient.

doi: 10.1038/s41467-021-21399-7

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