テルヴュレン木材標本館の木材密度データベース（TWDD）

なぜ木の重さが地球にとって重要なのか

本当に木はどれくらい重いのか？　一見単純なこの問いは、気候変動、森林保全、さらには木材の世界経済といった大きな問題の核心にある。森林がどれだけの炭素を貯蔵しているか、温暖化する世界でどう反応するかを知るには、研究者は何十億本もの伐採されない木の質量を推定しなければならない。本論文は、ベルギーのテルヴュレン木材標本館から得られた大規模な新データセットを紹介しており、とくに長年にわたって世界データの盲点だったアフリカ熱帯林について、その推定を大きく改善する。

木材の手がかりを集めた世界の図書館

テルヴュレン木材標本館は、1898年以降に熱帯域を中心に収集された8万3千点以上の木材標本を収蔵する科学的な「図書館」である。このコレクションを活用して、著者らはテルヴュレン木材密度データベース（TWDD）を作成した。TWDD は、6大陸にまたがる2,994種、1,022属、156科から計13,332の木材サンプルについて詳細な測定値を提供する。標本の約72％はアフリカ産で、そのうち過半数はコンゴ民主共和国からのものだ。既存の主要なデータセット（CIRADおよびGlobal Wood Density Database）と比べて、TWDDはこれまで欠けていた1,164種の樹木、160属、8科を新たに追加しており、アフリカ樹木の網羅性を大幅に向上させている。

木を切らずに質量を推定する方法

森林バイオマスを推定するために、研究者は現地で木の体積を測り、それに「基礎木材密度（basic wood density）」と呼ばれる性質を掛け合わせる。基礎木材密度は基本的に木材の乾燥質量を生の（グリーン）体積で割った値だ。木材は水分を含み、乾燥に伴って変化するため、この値を正確に得るのは難しい。研究チームは数千の標本に対して、グリーン（生木から採取したばかり）、空気乾燥（室内空気と平衡した状態）、および恒温乾燥（103°Cでほぼすべての水分が除かれるまで乾燥）の3つの重要な状態を測定した。標本館では精密秤や水置換法を用いた装置を含む厳密なプロトコルを採用し、質量と体積の記録方法を標準化し、不揃いな乾燥手法による潜在的な偏りを避けた。

乾燥と換算の適切な基準を見つける

一つの懸念は、木材を損なうことなく真に乾いた状態にするためにオーブンにどれくらいの時間入れる必要があるかだ。著者らは低密度・高密度、大小の体積にまたがる40標本で、24時間と48時間の乾燥を比較する実験を行った。その結果、最終的な質量、体積、密度に有意な差は見られず、少なくとも1年以上空気乾燥させた標本なら103°Cで24時間の乾燥で十分であることを示した。これは多くのラボが従える実用的な標準を裏付ける。研究チームは次に中心的な問題に取り組んだ：既存のデータベースの多くはグリーン体積を持たないため、基礎密度は空気乾燥あるいは恒温乾燥の測定値から「換算係数」を使って推定されている。中央アフリカの森林から採取した1,686標本で3状態すべてを測定することにより、空気乾燥密度や恒温乾燥密度をアフリカの樹種の基礎密度に変換する非常に精度の高い係数を導出した。

アフリカの森林を世界の炭素地図に組み込む

新しい換算係数は、以前の世界規模の研究と驚くほど良く一致し、差は0.25％未満にとどまった。これは、乾燥密度と基礎密度の関係が地域ごとに大きく変わるものではなく、堅牢な物理的法則であることを示す証拠だ。これらの係数を用いて、著者らはすべてのTWDD標本について基礎木材密度を算出し、種ごとの平均値をCIRADやGlobal Wood Densityデータベースの値と比較した。全体のパターンはよく一致し、平均的にはわずかな差しかなかったが、TWDDはアフリカ樹木の分類学的・地理的カバレッジを顕著に拡大している。データセットと解析はまた、空気乾燥測定に頼ることの落とし穴を強調しており、空気乾燥は保管条件によって大きく変動し得るため、恒温乾燥測定と十分に検証された換算係数を用いることがより信頼できる世界規模の数値を与えると主張している。

気候と保全にとっての意義

専門家でない人にとっての要点は明確だ：種ごとに木材の重さを正確に知ることで、研究者は森林にどれだけの炭素が固定されているか、その蓄積がどう変化しているか、そして気候緩和のためにどの地域や種が重要かをより正確に見積もることができる。テルヴュレン木材密度データベースは、アフリカ熱帯樹木のデータの大きな欠落を埋め、木材密度の測定と換算を一貫した方法で明確化することで、世界の炭素会計、生物多様性研究、持続可能な森林管理のためのより強固な基盤を提供する。

引用: Verbiest, W.W.M., Hicter, P., Beeckman, H. et al. The Tervuren xylarium Wood Density Database (TWDD). Sci Data 13, 243 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06563-2

キーワード: 木材密度, 熱帯林, 炭素貯留, アフリカの樹木, 森林バイオマス