熱帯の海の森と気候変動

　干潟の砂地に生えている植物といえば、温帯や寒帯・亜寒帯では草本植物がメインですが、熱帯・亜熱帯といった暖かい地域の干潟では、どういうわけか樹木が深い森をつくるようになります。干潟なので、潮の干満によって海水で満たされたり、干上がったりするような場所です。潮が満ちている時は、魚が樹々の間を泳ぎまわり、まるで海の中に森が浮かんでいるように見えます。また、潮が引いて林床が現れると、カニやトビハゼがもぞもぞと泥の上を動きまわります。ワニやシカやトラが生息する森もあります。この森のことをマングローブ（Mangrove）と言います。マングローブは森林資源や漁業資源を安定的に供給してくれるほか、物質循環や沿岸保護、エコツーリズムの提供など、様々な機能を持っています（表1）。マングローブのある地域では、森に生息する魚やカニの獲り方、燃料や建築材のための伐採ルールなど、マングローブと共に生きるための大切な知恵が大人から子供へと伝えられています（写真1）。

　この頃、このマングローブと呼ばれる森が世界中から注目を浴びるようになりました。その理由の一つは、私たちが直面している「気候変動」という課題の中で、この森がとても重要な役割を持っていることが分かってきているからです。自然共生研究プログラムでは、マングローブに焦点をあてた研究を推進しています。

　上述した「炭素貯留機能」に加えて、気候変動課題の中で注目されているマングローブの機能が「沿岸保護機能」です。温暖化が進行すると、気温の上昇だけではなく、地域によっては台風・ハリケーンの数が増えたり、規模が大型化したりするのではないかと心配されています。台風・ハリケーンは、沿岸域に多大な被害をもたらすことがあります。たとえば、巨大な低気圧の嵐が大潮満潮のタイミングにかさなると、高潮となって沿岸域の人家や人を襲います。マングローブには海からの風や波を緩衝する自然堤防の機能があります。一般に林や森には防風・防波の機能があるのですが、マングローブの場合、この機能が突出して高いと言われています。これは、マングローブ植物の形態が陸域の樹木とは異なることによります。マングローブ植物の多くは、根の一部を地上に露出しているため、森の中はとても複雑な構造をしています（写真2）。このため、海から来る風や波が森の中を通ると、あっという間に減衰していきます。気候変動の影響で、台風・ハリケーンが頻発・大型化してくるとすると、内陸に住む人々にとってのマングローブの役割はますます重要になると考えられます。マングローブによる高い沿岸保護機能が認知されるにつれて、かつて伐採した森の跡地などにもマングローブを再生させようとする試みがアジア・太平洋地域で進められるようになりました。気候変動適応策としてのマングローブ植林です。長い目でみれば、マングローブの土の中には大量の炭素が蓄積されていくので、気候変動緩和策としても有効であるという見方もあります。ただ、一度なくなってしまった森を再生するにはそれなりの手間がかかります。寒い地域に比べれば、熱帯・亜熱帯は植物の成長が速いですが、それでも、マングローブの植林には経験にもとづいた知識や技術が必要です。私たちの研究プロジェクトでは、国際マングローブ生態系協会（International Society for Mangrove Ecosystems）と連携して、インドやマレーシア、キリバス共和国といった国々で実際にマングローブ植林をする際に必要な知見や技術の提供を行っています（写真3）。

　さて、温暖化による気温上昇は、生き物のあらゆる機能に影響を及ぼすことが予想されます。マングローブ植物も例外ではないでしょう。現在すでに暖かい熱帯・亜熱帯がさらに温暖化した場合、マングローブ植物はどの様な影響を受けるのでしょうか？気候変動適応策としてのマングローブ植林を推進する上でも、温暖化した将来に植物が受ける影響を把握しておくことは重要です。私たちの研究プロジェクトでは、国立環境研究所の大型研究施設である自然光チャンバーを用いて、気温上昇がマングローブ植物の生育へ及ぼす影響を調べています（写真4）。自然光チャンバーは温度と湿度のプログラム制御が可能で、気温が高くなった世界をチャンバーの中に再現することが出来ます。アジア・太平洋地域のマングローブの主要な構成樹種をポットに植えて、数段階の気温に設定したチャンバーで栽培し、成長速度や形態変化、光合成や呼吸速度などを計測しています。今後、温暖化でマングローブ域にどの位の気温上昇が起きるのか未知ですが、例えば、夜間でも35℃を下回らないような世界が来たとすると、ヤエヤマヒルギやオヒルギは枯れてしまうようです（図1）。また、同じヒルギ科でもヤエヤマヒルギとオヒルギでは高温に対する耐性が異なるようです。私たちの研究プロジェクトでは、この様な種差を生み出しているメカニズムについても、植物種ごとの生理特性に着目しながら調べています。世界のマングローブで見られる植物種はおよそ100種あります。一つ一つを調べて行く方法もありますが、現象を引き起こしているメカニズムが明らかになることで、環境変動に対するマングローブ生態系の応答を予測する高度なモデルへの応用といった飛躍的なアプリケーションが可能になると考えています。