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

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。

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)。

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。

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。

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。

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。

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。

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