ノルウェーの事例に基づく研究：冷温帯および北方林帯の褐炭質農地からの二酸化炭素排出量が過大評価されている可能性

なぜ北方の農地が気候に重要なのか

世界の冷温帯および北方林帯には、古い植物由来物質を多く含む暗色でスポンジ状の深い泥炭層の上に立地する農地が多数あります。これらの泥炭地が作物や牧草の栽培のために排水されると、大量の二酸化炭素が大気中へ放出されることがあります。各国は現在、こうした排出を推計するために単純な世界的な経験則に頼っており、これが国別の気候報告に反映され、どの気候対策が有効かの判断に影響します。本研究は、ノルウェーに関してその経験則が正確な像を示しているのか、またそれが気候計画にとって何を意味するのかを問います。

泥炭土、排水と増加するガス

泥炭地は、水で飽和して酸素が乏しい条件が死植物の分解を遅らせるため、大量の炭素を蓄えています。しかし何世紀にもわたり、ヨーロッパの多くの泥炭地は溝や排水管で排水され、農地に変えられてきました。地下水位を下げると泥炭が空気にさらされ、分解が速まり、土壌から大気への二酸化炭素の流出が続きます。ノルウェーには約6万7千ヘクタールのこうした耕作泥炭地があり、国土のごく一部である一方、土地利用部門における単一最大の排出源となっています。公的な統計は、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の“Tier 1”排出係数を用いてこれらの排出を推定しており、広い気候区分内の有機質土壌上のすべての耕地に対して単一の平均排出率を仮定しています。

単純な規則を詳細なモデルで検証する

長期の直接的なガス観測が乏しいため、研究者らはCoupModelというプロセスベースの生態系モデルを用いました。モデルは、湿潤で温暖な大西洋沿岸のファルスタッドと、はるかに寒冷で乾燥した北部のパスヴィクというノルウェーの2つの泥炭地農場の現地データで較正されました。両地点では、地表と大気間の二酸化炭素交換、地下水位、土壌水分、温度、牧草の収穫量が計測されました。較正されたモデルは、年間や異なる排水条件下で圃場が純排出源または吸収源として振る舞うときの二酸化炭素フラックスの全体的なパターンを比較的良好に再現しました。

ノルウェーの泥炭農地で何が起きているか

較正モデルを用いて、研究チームは2001年から2022年の間にノルウェー全国を代表する50地点の耕作泥炭地について二酸化炭素排出をシミュレーションしました。これらの地点は、同国の気温と降水の大部分の範囲をカバーしています。シミュレーションは明確な結論を示しました：地下水位が排出量を左右する第一の要因であること。地表から大きく水位が下がった深く排水された地点が最も多くの炭素を放出し、水位を上げると正味排出量は大きく減少し、暖かい地点では逆に正味の炭素吸収地になることすらあります。一方で、気温の低い地域では生育期間が短いため植物による炭素吸収が制限され、高い水位でも依然として炭素排出源のままであることもモデルは示しました。

現在の算定方法は行き過ぎか

IPCCのTier 1規則と比較するため、研究者らは結果を純生態系炭素収支に換算し、正味の二酸化炭素交換と収穫で除去された炭素を組み合わせました。平均地下水位が約0.7メートルより深い非常に深く排水された地点では、モデルの炭素損失はTier 1の排出係数とほぼ一致しました。しかし、水位が地表から0.7～0.3メートルの間にある多くの地点においては、Tier 1の値はモデル推定値より31〜88％も高かったのです。同じ圃場内で異なる排水レベルが観測されたパスヴィクの現地データもこの傾向を支持しました。簡単に言えば、標準的な世界的係数は最も乾いた圃場に典型的な排出を想定し、その数値をより湿った圃場にも一律に当てはめているように見えます。

気候対策にとっての意味

本研究は、ノルウェーが冷温帯および北方林帯における多くの耕作泥炭地について現在Tier 1アプローチを用いていることが、二酸化炭素排出量を過大に見積もっている可能性が高いと結論づけています。これにより、特定の緩和策の気候上の便益が誇張され、地域、農法、地下水位の違いといった重要な差異が隠れてしまいます。著者らは、各国がより多くの現地モニタリングに投資し、可能な限りTier 2やTier 3の詳細な手法を用いて、局所の気候、作物種類、排水条件に応じた排出係数を適用すべきだと主張します。そうすることで、政策立案者は地下水位を上げることや土地利用を変えることが泥炭土からの温室効果ガス排出を本当に削減する場所をより正確に把握でき、どこで期待を調整する必要があるかを明確にできます。

引用: Zhao, J., Takriti, M., Jansson, PE. et al. Potential overestimation of carbon dioxide emissions from croplands on organic soils in cool temperate and boreal regions based on a case study from Norway. Commun Earth Environ 7, 461 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03464-5

キーワード: 泥炭地, 二酸化炭素, 温室効果ガス, 地下水位, ノルウェーの農業