汶川大地震後の急速な植生回復が地すべりによる炭素損失を相殺する

揺れる山と隠れた炭素

強い地震が急傾斜の山地を襲うと、崩れた斜面、壊れた森林、濁った川といった被害は目に見えてわかります。目立たないのは、そうした土や樹木に蓄えられた大量の炭素がどうなるかです。本研究は中国の2008年汶川（Wenchuan）地震を取り上げ、気候に関わる重要な問いに取り組みます。こうした災害は最終的に二酸化炭素を大気に放出するのか、それとも自然の回復が一時的な炭素の閉じ込めになるのか――という問題です。

巨大地震と傷ついた渓谷

研究はチベット高原東縁に沿う険しい流域、岷江上流（upper Min Jiang）に焦点を当てます。ここでマグニチュード7.9の汶川地震は約2万件の地すべりを引き起こしました。震災前、この地域の濃密な森林と深い土壌は多くの有機炭素を静かに貯えていました。揺れにより丘陵全体が崩れ、尾根から谷底まで樹木と土壌が剥ぎ取られました。詳細な現地プロットと植生・土壌・地すべりの高解像度マップを組み合わせることで、研究チームはこの一度の事象でどれだけの有機炭素が動員されたかを推定しました。

どれほどの炭素が放たれたのか？

91の植生プロットと78の土壌プロファイルによる測定値と、衛星に基づく植生指数を組み合わせることで、研究者らは地震前後でどれだけの炭素が存在したかを再構築しました。岷江上流域の地すべりは約2.72テラグラム（10億キログラム）の有機炭素を侵食したと見積もられ、その大部分は土壌由来で残りが植生由来でした。同じ手法を近隣の三つの流域に拡張すると、広域での総損失は7.80テラグラムに達し、以前の詳細度の低い推定よりも小さくなりました。全球的に見ると、この研究は2000年以降、マグニチュード7以上の大地震が総計でおよそ0.5ペタグラムの有機炭素を動かしており、これは河川が海に毎年運ぶ有機炭素量のおよそ十分の一に相当すると示唆しています。

動いた炭素はどこへ行くのか

斜面から剥ぎ取られた土壌や木材は、その後さまざまな運命をたどります。露出した有機物の一部は空気中で分解して二酸化炭素を放出します。別の一部は粒子状有機炭素として河に流され、下流へ運ばれたり、貯水池や沖合堆積物に埋没して何世紀にもわたって保存されたりします。簡略化したモデルと河川堆積物・炭素流束の測定を用いると、岷江上流で地震により動員された炭素の約43〜56％が酸化を免れて河川により輸送される可能性が高いと示されます。その多くは下流の大きな貯水池に沈降すると予想され、震災後の度重なる土砂流入が有機物を分解されるよりも埋められる可能性を高めます。

遅い土壌、速い植生回復

物語は初期の地すべりで終わりません。年〜世紀単位で、植物は裸地に再定着し新しい土壌が徐々に形成され、大気から炭素を取り込みます。衛星の植生指数は地すべり地帯の緑被が概ね十年ほどで回復したことを示し、最初は草本や低木が優勢となり、より遅れて樹木が戻ってきます。全球的な生物量回復曲線をデータに当てはめると、研究者らは研究域の植生炭素が震災前の蓄積量の半分を取り戻すのに約74年かかると推定しており、低木は森林よりもはるかに速く回復します。一方で土壌は別問題です。全球の土壌研究と現地の攪乱・無攪乱サイトの測定に基づき、チームは土壌有機炭素が元の50％に回復するまでおよそ500〜850年を要すると見積もっています。

短期的な供給源から長期的な貯留へ

地震が最終的に炭素の供給源となるか貯留源となるかを調べるため、研究者らは時間経過する収支に三つの主要過程を組み込みました：斜面での地すべり動員炭素の酸化、輸出された有機物の堆積物への埋没、そして植生と土壌炭素備蓄の徐々の再構築。露出した炭素の分解速度によっては、回復と埋没が優勢になるまで一時的に炭素の供給源として振る舞う場合があります。分解速度が高い場合は、景観が正味の貯留へ転じるまで数十年（約60〜70年）の供給源期が続くと見積もられます。分解速度が低い場合は、回復期を通じて流域は一貫して炭素の貯留源として振る舞います。日常的に言えば、この研究は大規模な地震が森林や土壌を激しく剥ぎ取っても、急速な植生回復、遅いが持続的な土壌の再建、そして侵食された炭素の効率的な埋没が組み合わさることで、数十年から数世紀のスケールで見るとそうした事象が単に大気へ放出するよりも炭素を閉じ込める方向に寄与し得ることを示しています。

引用: Zhu, C., Wang, J., Wen, M. et al. Rapid revegetation after the Wenchuan earthquake offsets landslide-induced carbon losses. Commun Earth Environ 7, 292 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03314-4

キーワード: 地震 地すべり, 炭素循環, 再植林, 土壌回復, 山地河川