最近の研究成果 最新の地球システムモデルで再現された土地利用変化の影響

人類は森林を破壊して農地や都市を拡大してきました。そのような土地利用変化は、地球環境変動を引き起こす要因として、温室効果ガスに並んで重要と考えられています。しかし、発生地域に偏りがあり、また現象が複雑であることから、地球システムモデル（炭素循環などのフィードバック機構を含む気候モデル）の中では単純化して扱われており、不確実性が大きいと考えられています。

本論文では、日本で開発された最新の地球システムモデルMIROC-ES2Lの中で、土地利用変化の影響がどのように再現されているかを解析しました^*1。使用した計算は、IPCC第6次評価報告書に成果を提供する、土地利用に関する国際モデル相互比較プロジェクト（LUMIP）に向けて実施されたものです。ここでは複数種類のシナリオ（SSPs^*2）を用いた計算を行い、土地利用変化が、地表面のエネルギー、水、炭素収支にどの様な影響を与えたかを調べました。

過去の森林破壊を与えた実験では、地表における日射の反射率などが徐々に変化し、陸域全体の正味のエネルギー吸収と大気への蒸発散量が徐々に減少する状況が再現されていました。伐採で森林の炭素ストックが減少した地域では、炭素の平均滞留時間が短縮される（炭素循環が加速される）傾向にありました。このような状況は観測とも整合的でした。

将来実験では、将来の食糧需要などによる耕作地拡大などの土地利用変化が、土壌水分から河川への流出量や植生バイオマスに相当の影響を与えることが示されました。感度実験（図参照）により影響パターンを調べた結果からは、将来の土地管理が気候変動に影響を与え、対策としても重要であることが示唆されました。