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2021年5月6日

2019~2020年のオーストラリアの森林火災は
過去20年で同国において
最も多くの火災起源の二酸化炭素を放出した

(筑波研究学園都市記者会、環境省記者クラブ、環境記者会同時配布)

2021年5月6日(木)
国立研究開発法人 国立環境研究所
地球システム領域
地球環境研究センター
 

◆2019~2020年にかけてオーストラリアで起こった大規模な火災は、過去20年の同国の中で最も大きな火災起源の二酸化炭素を放出した。
◆2019年3月から2020年2月までにオーストラリアで起こった火災によって放出された二酸化炭素は、806 ± 69.7 Tg CO2 year−1で、これは2017年のオーストラリアの人為的な全温室効果ガス排出量の1.5倍に達した。
◆過去20年において、2019〜2020年より焼失面積の多い火災はしばしば発生していたが、火災によって放出された二酸化炭素量は2019〜2020年が最大であった。これは、ニューサウスウェールズ州などのバイオマスの豊富な森林地帯での火災が深刻であったことが原因である。
◆火災による月毎の二酸化炭素放出量は、降水量の減少に伴って増加する傾向を示した。2019年のオーストラリアの年間降水量は2001〜2018年の年平均降水量の53%に相当し、特に火災の被害が甚大だった2019年10〜12月のニューサウスウェールズ州の降水量は、2001〜2018年の平均降水量の僅か29%であった。極端な乾燥が甚大な火災被害をもたらした主因と考えられる。2019年は記録的な猛暑ではあったが、火災による二酸化炭素放出量に対する気温の有意な影響は見られなかった。気温は乾燥による効果と合わせて、森林中の可燃物や土壌が燃え広がりやすくなることで、間接的な影響を与えたと考えられる。
◆火災面積および二酸化炭素放出量の推定にはまだ多くの不確定性があり、今後その精度を向上させる必要がある。
 

1.概要

 国立環境研究所(NIES・つくば市)は、2019〜2020年にオーストラリアで発生した大規模火災による二酸化炭素放出量の定量的な解析研究を行いました。
 大規模な森林火災は大量の二酸化炭素を放出し、地球規模での炭素循環に影響を与え、温暖化を促進させる原因の一つです。オーストラリアではしばしば大規模な森林火災に見舞われています。過去には、1939年、1983年、2009年に大規模な森林火災が発生し、数十人の死亡者が出ました。オーストラリア政府は深刻な森林火災を未然に防ぐ森林管理を実施してきましたが、2019~2020年に大規模な森林火災が発生しました。この大規模森林火災により34人が死亡し、約3,000件の家屋および数千のビルが焼失しました。また、動物生態系への影響も甚大であり、コアラは総数の3分の一に相当する個体が死亡し、ニューサウスウェールズ州のマクリー川では灰や汚物による汚染が原因で多数の魚が死滅したとの報告があります。本研究ではこの大規模森林火災による二酸化炭素放出量に着目し、その定量評価、空間変動、原因について解析を行いました。
 森林火災は2019年3月にオーストラリア北部から始まり、4月からはオーストラリア東部でも森林火災が広がり始めました。森林火災が深刻化したのは、2019年11月から2020年1月にかけて、オーストラリア東部に位置するニューサウスウェールズ州東部およびビクトリア州東部においてです(図1)。この時期に森林火災による二酸化炭素放出量は最大を記録し、その後2020年2月に森林火災は収束しました。2019年3月~2020年2月におけるオーストラリア全域からの森林火災による二酸化炭素放出量は806 ± 69.7Tg CO2 year−1に達し、そのうち、ニューサウスウェールズ州とビクトリア州からの二酸化炭素放出量はそれぞれ約55%と約15%を占めていました。このオーストラリア全域からの森林火災による二酸化炭素放出量は2001年~2018年の年平均値の2.8倍になります。また、この値は2017年のオーストラリアの人為起源による温室効果ガス総排出量の1.5倍に相当します。

森林火災による二酸化炭素放出量が最も大きかった2019年12月の二酸化炭素放出量の空間分布の図
図1 森林火災による二酸化炭素放出量が最も大きかった2019年12月の二酸化炭素放出量の空間分布。単位は(Tg CO2 grid−1 month−1)

 2019年12月の月毎の森林火災による二酸化炭素放出量は過去20年間で最大でしたが、森林火災面積も最大というわけではありませんでした。過去20年間で2019年12月より森林火災面積が多かった月は12回ありましたし、年間で見た場合でも2012年は、2020年より森林火災面積が広いものの、二酸化炭素放出量は小さいことがわかります(図2)。

オーストラリア全土における月毎の森林火災による二酸化炭素放出量と森林火災面積のグラフ
図2 オーストラリア全土における月毎の森林火災による二酸化炭素放出量(黒の折れ線グラフ:左の軸)と森林火災面積(赤の棒グラフ:右の軸)

 2019~2020年の森林火災は森林火災面積が最大ではないにも関わらず、二酸化炭素放出量が過去20年間で最大になった原因は何でしょうか?それは、今回の森林火災はバイオマスが多い地域で発生したからです(図3(a))。2011年9月や2012年10月の森林火災はオーストラリア中央部の灌木や草地がまばらに広がる植生帯で広く発生していました(図3(b),(c))。それに対し、2019~2020年はオーストラリア東南部、ニューサウスウェールズ州やビクトリア州東部の常緑広葉樹が広がる地域(図3(b))で森林火災が発生しました(図3(d))。この地域はオーストラリアの中でも最も地上部バイオマスが多い地域であり、森林火災によりこの豊富な地上部バイオマスを有する森林が消失したことが、二酸化炭素放出量を過去20年間で最大にした原因です。

オーストラリアの地上部バイオマス、土地被覆図、2011年9月の森林火災域、2019年12月の12月の森林火災域を表した図
図3 オーストラリアの(a)地上部バイオマス、(b)土地被覆図、(c)2011年9月の森林火災域、(d)2019年12月の12月の森林火災域。
土地被覆図の分類:1:常緑広葉樹、2:落葉性の低木、3:疎な草本、4:耕作地、5:水域、6:落葉広葉樹、7:草本、8:湿地、9:裸地

 森林火災の原因の一つは降水量が極端に少なく、極度に乾燥したことだと考えられます。2019年の降水量は2001年~2018年の年平均降水量の53%しかありませんでした。特に森林火災が深刻だった2019年10月~12月までのニューサウスウェールズ州およびビクトリア州における降水量は、2001年~2018年の同じ時期の平均降水量の29%および57%でした(図4)。月毎の森林火災による二酸化炭素放出量は降水量の減少に伴い増加する傾向がありました。

ニューサウスウェールズ州とビクトリア州の月毎の森林火災面積と降水量を表した図
図4 ニューサウスウェールズ州とビクトリア州の月毎の森林火災面積(左軸)、降水量(各領域の積算)(右軸)

 2019年はオーストラリアにおいて過去最も高い気温を記録し、2001年~2018年の平均気温と比べて2〜5%ほど高い値となりました。しかし、月毎の森林火災による二酸化炭素放出量は、月平均気温が高くなるにつれ大きくなる傾向はあったものの、有意とは言えませんでした。気温は森林火災による二酸化炭素放出に直接的な影響を与えたのではなく、乾燥による効果と合わせて、森林中の可燃物や土壌が燃え広がりやすくなることで、間接的な影響を与えたと考えられます。
 森林火災による二酸化炭素の放出量の推定には衛星からの面積推定、土地被覆図、バイオマス、燃焼効率を表す係数などを利用してしますが、それぞれ不確定要素があります。今回はそれぞれ複数のデータセットを用いて推定を行いましたが、今後も不確定性を低減し、推定精度の向上を目指すことが重要です。また、本研究で用いた火災データは温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)、同2号機(GOSAT-2)観測データを使用したCO2およびCH4収支の推定に使用される予定です。

2.研究助成

 本研究は国環研GOSAT-2プロジェクトの一環として行われました。

3.発表論文

   本研究の成果は、2021年4月15日にScientific Reportsよりオンライン出版されました。

【タイトル】Estimation of carbon dioxide emissions from the megafires of Australia in 2019–2020(2019-2020年のオーストラリアで発生した大火災による二酸化炭素放出量の推定)
【著者】T. Shiraishi, R. Hirata
【所属】国立環境研究所, つくば305-8506, Japan
【DOI】https://doi.org/10.1038/s41598-021-87721-x【外部サイトに接続します】
【URL】https://www.nature.com/articles/s41598-021-87721-x【外部サイトに接続します】

4.補足情報(オーストラリアの州名)

オーストラリアの地図に州名を記入した図

5.問い合わせ先

【研究に関する問い合わせ】
国立研究開発法人国立環境研究所 
地球システム領域 地球環境研究センター 陸域モニタリング推進室
高度技能専門員 白石 知弘 
主任研究員 平田 竜一

【報道に関する問い合わせ】
国立研究開発法人国立環境研究所 企画部広報室
e-mail:kouhou0(末尾に@nies.go.jpをつけてください)  tel:029-850-2308