気候変動下で競争力を失うヨーロッパの針葉樹種

なぜヨーロッパの森林は変わろうとしているのか

ヨーロッパ各地で、現在私たちが見知っている森林——山地の暗い針葉樹林や北部の明るいカバノキ林など——は、今世紀末には大きく様変わりしている可能性が高い。本研究は単純だが示唆に富む問いを追う：気候が温暖化する中で、光・水・空間を巡る長期的な静かな競争において、どの樹種が勝ち、どの樹種が後退するのか。答えは景観だけでなく、野生生物、木材生産、そして森林の炭素貯蔵能力にとっても重要である。

変わる世界で樹木はどう競うか

樹木は何十年にもわたり、隣接する木より高く成長し、光をとらえる濃密な樹冠を広げることで競争する。種によっては土壌中の水や栄養を掘り下げる能力にも違いがある。安定した条件下では、これらの形質により特定の樹種が広い地域で優位を保つことができる——例えばヨーロッパブナは多くの温帯林で数世紀にわたり優勢を維持することがある。気候変動は気温や降水パターンを変え、各樹種が最もよく育つ場所や隣接種に対する優越性を変化させることで、この均衡を乱す。

大陸規模のインシリコ実験

こうした競争の変化はあまりにゆっくりと進むため直接観察することは難しく、著者らは膨大な数のコンピュータシミュレーションに頼った。17の詳細な森林モデルがすでにヨーロッパの13,000を超える地点で実行され、異なる気候下での森林成長の約1.35億年分に相当するシミュレーションが得られていた。チームは深層ニューラルネットワーク（人工知能の一形態）を訓練し、森林がある状態から別の状態へとどう移行するか――そこにどの種が存在するか、樹冠の高さや葉の密度がどうなるか――を学習させた。訓練されたメタモデルは、大陸全体の将来の気候シナリオに対して迅速に森林の反応を予測できるようになった。

ヨーロッパの樹木の勝者と敗者

研究者らは9つの主要樹種と、競争力の単純な指標2つに着目した：樹木の高さの伸びの速さと葉面積の密度である。これらを競争力指数に統合すると明確なパターンが示された。強い気候変動の下では、トウヒ（ノルウェースプルース）、マツ（スコットスパインを含む）、シラビソ、アレッポマツなど多くの常緑針葉樹が現在の分布域の大部分で競争力を失う。一方で、ヨーロッパブナやコナラ（ペダンクレートオーク）などの広葉樹は一般に競争力を増し、特に現在は針葉樹が優勢で冷涼な地域でその傾向が強い。樹木は気候ニッチの寒冷側の境界付近ではより競争力を増す傾向があるが、暖かく乾燥した限界付近では弱まる。

森林の主役が変わりそうな場所

競争力の低下が目に見える変化になるのは、別の樹種が群落の主要占有者になれる場合のみである。著者らはメタモデルを使い、今日の優勢種——群落の木材面積の3分の2以上を占める種——がどこで置き換えられる可能性があるかを推定した。厳しい温暖化シナリオ下では、2100年までにヨーロッパの森林面積のほぼ4分の1、約9,600万ヘクタールで優勢樹種の変化が生じると予測されている。ノルウェースプルースやシラカバは大きな敗者として上がる一方、ヨーロッパブナやコナラはしばしば勢力を伸ばす。変化のホットスポットは主要な生体群系が接する場所に集中し、アルプス沿いや南スカンジナビア、地中海性と温帯林の移行地帯などで顕著である。

これらの変化が人間と自然に意味すること

ヨーロッパの森林が大部分を常緑樹が占める状態から落葉広葉樹優勢へと移行すれば、その波及効果は広範に及ぶ。多くの動物、昆虫、菌類は特定の樹種に依存しているため、優勢種の変化は生物群集全体の再編を引き起こし得る。林業も適応を迫られるだろう：競争力を失う広く植えられた針葉樹はより手入れが必要になったり、段階的な置き換えが求められるかもしれない。一方で、優勢になるオークやブナは生物多様性を豊かにし、森林の炭素貯蔵のあり方を変える可能性がある。プロセスベースの最良のモデル群を柔軟なAIツールに集約することで、本研究は気候変動がすでにヨーロッパの森林の競争場を傾け始めていることへの早期警告を提供し、政策や管理がまず対応すべき場所の地図も示している。

引用: Grünig, M., Rammer, W., Baumann, M. et al. Loss of competitive strength in European conifer species under climate change. Commun Earth Environ 7, 401 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03582-0

キーワード: 気候変動, ヨーロッパの森林, 樹木間競争, 針葉樹の衰退, 広葉樹の拡大