ハリケーン後最大2年にわたりフロリダのマングローブ河口域で炭素流出が減少

この沿岸の話が重要な理由

マングローブ林は多くの熱帯沿岸を縁取り、静かに人々を嵐から守り、漁業を支え、大量の炭素を固定しています。本研究は、主要なハリケーンが米国本土最大のマングローブ林であるフロリダのエバーグレーズ国立公園を直撃したときに、その見えない炭素の流れに何が起きるかを探ります。ハリケーン・イルマ（2017年）を含む5年間にわたり森林から海への炭素流出を追跡することで、研究者たちは沿岸水域や海洋の酸性化緩和能力を微妙に変え得る、予想外で長期的な炭素流出の低下を明らかにしました。

海に供給する沿岸の森

マングローブは「ブルーカーボン」の強力な供給源と呼ばれ、ほとんどの陸上林のヘクタール当たりの炭素蓄積量を3倍以上上回ることがあります。その一部は泥に埋もれますが、多くは溶存状態で水とともに海へ流れ出します。エバーグレーズでは、シャークリバーや周辺の水路がコンベヤーベルトのように働き、陸内の湿地やマングローブの根から溶存有機炭素（落葉などの分解由来）や溶存無機炭素（水中の二酸化炭素関連形態の混合物）をメキシコ湾へ運びます。この無機炭素が外洋に到達すれば何世紀もそこに留まる可能性があるため、マングローブからどれだけ脱出するかを測ることは全球の炭素収支を理解する上で重要です。

嵐の5年間にわたる生きたパイプラインの観察

研究チームは2014年から2019年までシャークリバーの水を連続的に監視し、濃密なマングローブ内のさらに内陸側の地点と、湾に近い地点の2カ所で観測しました。水質、温度、塩分を記録する機器を用いて、溶存炭素が日々どれだけ海へ流出したかを再構成しました。また河川流量、潮汐、風のデータも取り込みました。通常の年には、炭素流出が季節とともに変動することが分かりました。雨の多い夏季には強い降雨と高い河川流量がより多くの溶存炭素を海へ押し出し、乾季には流れが緩やかで水の滞留時間が長くなるため、堆積物内の有機物分解から形成された無機炭素が蓄積しやすくなります。

ハリケーン襲来時とその後に起きたこと

カテゴリー4のハリケーン・イルマは2017年9月にエバーグレーズを襲い、マングローブ樹冠の大部分をなぎ倒すか損傷させました。嵐は数日間にわたり水位と河川流量を激しく撹乱し、堆積物がかき混ぜられることで炭素流出が急増すると科学者たちは予想していました。ところが実際には、より微妙で長続きする変化が観察されました。イルマ直後から、内陸の観測点で溶存有機炭素と無機炭素の両方の流束が約半分に減少し、そのまま低値で推移したのです。短期的なパターンは河川流量が回復する数日から数カ月で部分的に戻りましたが、2年経っても特に乾季においては流出量は嵐前の値より有意に低いままでした。

森林と湿地の役割の変化

上流の湿地から来る炭素とマングローブ河口域内で生成される炭素を分けて解析すると、イルマは“誰が働いているか”を変えたことが分かりました。ハリケーン前は、内陸の観測点で輸出される無機炭素のほぼ半分がマングローブ域内のプロセス—根の呼吸、埋没有機物の分解、堆積物中の炭酸塩溶解など—に由来していました。嵐の後はその割合が縮小し、海に到達した炭素のより多くが陸側の湿地から来るようになりました。研究者らはこの変化を大量の樹木死亡と損傷に結びつけており、これが根の活動を減らし堆積物条件を変えた一方で、嵐で動員された破片や微生物が水中の酸素需要を高めた可能性が高いと考えています。実質的に、沿岸水に炭素を安定して供給していたマングローブの“エンジン”は低ギアで回り始めたのです。

沿岸と気候にとっての意味

主な結論は、大規模なハリケーンは単に木を倒すだけでなく、マングローブ林から海への溶存炭素の長期的な流れをも抑制し得るということです。この輸出は沿岸水の化学性を形作り、炭素が何千年も沖合に貯留される経路を提供するため、持続的な減少はマングローブに囲まれた沿岸が局所的な海洋酸性化を緩和する力を弱める可能性があります。気候変動によりイルマのような強力な嵐がより頻発することが予想されるため、嵐の被害と回復の遅さを見落とすとマングローブ由来炭素輸出の現在の世界的推定値は過大かもしれません。過酷な環境での長期観測は困難ですが、極端事象が沿岸炭素循環に与える即時的および遅延的な影響の両方を捉えるために不可欠です。

引用: Stegehuis, A.I., Ho, D.T., Bopp, L. et al. Reduced carbon outflow from a Floridian mangrove estuary up to two years after a hurricane. Commun Earth Environ 7, 395 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03249-w

キーワード: マングローブ, ハリケーン, 炭素循環, エバーグレーズ, 沿岸の海洋酸性化