気候変動対策の切り札「ブルーカーボン生態系」

ブルーインフラの後編では、インフラとして期待される重要な要素の1つである「ブルーカーボン生態系」について紹介する。世界では気候変動対策の有力候補に挙がるなど、近年、国内でも盛んに議論され始めた。前編に引き続き、海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所の桑江朝比呂沿岸環境研究グループ長が解説する。

海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所　沿岸環境研究グループ長　桑江 朝比呂（くわえ・ともひろ）

1995年に京都大学大学院農学研究科修士課程修了後、運輸省港湾技術研究所研究官に。2009年に独立行政法人港湾空港技術研究所のチームリーダーになり、16年から現職。10年から17年まで熊本大学沿岸域環境科学教育研究センター客員教授（兼任）を務める。専門は沿岸の生態学や物質循環、自然再生など。06年に土木学会論文奨励賞、11年に文部科学大臣表彰の若手科学者賞などを受賞（写真：日経コンストラクション）

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CO2を数千年程度貯留

　海洋生物が大気中のCO2を取り込み、海洋生態系内に貯留された炭素のことを、国連環境計画（UNEP）は2009年に「ブルーカーボン」と名付けた。陸域や海洋は、地球における炭素の主要な貯蔵庫となっている。陸域と比較して海洋が炭素貯蔵庫として重要なのは、海洋堆積物中に貯留されたブルーカーボンが長期間（数千年程度）にわたって分解、無機化されずに貯留される点である。

　地球全体の海底堆積物へは、年間2.4億トンの炭素が新たに埋没し貯留すると推計され、沿岸浅海域はそのうち約79％（1.9億トン）を占めると言われる。

地球全体における炭素循環図。沿岸浅海域の海底堆積物には毎年1.9億トンの炭素が貯留され、その速度は沿岸沖合域や外洋域よりずっと速い。大気は「Quéré, C. L., et al.: Earth System Science Data, 8: 605-649 (2016)」、海洋は「Nellemann, C., et al.: UNEP, GRID-Arendal (2009)」、河川は「IPCC: AR5 (2013)」を参照

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　従って、温室効果ガスのうち最も主要なCO2を、大気外へ隔離し貯留させる、いわゆるCCS（Carbon dioxide Capture and Storage）の仕組みが海洋生態系、とりわけ沿岸浅海域において有効に機能している。

　UNEPは気候変動対策の側面において、浅海生態系の保全が重要であることを主張している。それは、堆積物中に長期間貯留されるはずのブルーカーボンでも、人為影響などによって攪乱（かくらん）を受けると酸化分解を受けて無機化され、CO2となり大気へ容易に回帰してしまうからだ。

　海草場や塩生湿地、マングローブ、干潟といった砂泥性の浅海生態系は「ブルーカーボン生態系」と呼ばれる。これらの生態系を含む海底堆積物が、ブルーカーボンの主要な貯蔵庫である。しかしながら、ブルーカーボンの総量や堆積物中へのブルーカーボンの貯留速度、あるいは浅海生態系と大気との間におけるCO2ガス交換については知見が限られており、現在世界中でその推計を勢力的に進めている。

炭素貯留量と貯留速度。浅海域生態系と陸域生態系で比較した。D. P. Batzer and R. R. Sharitz (eds.) Ecology of Freshwater and Estuarine Wetlands, p.277-309, University of California Press (2014) のChapter 7: Bridgham, S. D.: Carbon Dynamics and Ecosystem Processes中の表に筆者が加筆

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　長期で見た場合、海面でのCO2ガス交換による大気中のCO2の正味吸収（吸収した総CO2量から放出した総CO2量を引いた値がプラス）は直接的な過程で、海中への炭素貯留による大気へのCO2回帰の抑制は間接的な過程である。この2つは全く別の過程であり、どちらも気候変動の緩和には有効である。

　どちらがより重要かについては論争があるだろうが、長期的に大気中のCO2を正味吸収し、なおかつ、炭素を海中に長期間貯留することの両方ができれば、気候変動の緩和にとってより好ましいのは論を待たないだろう。