最適化された植林は洪水リスクを低減し、ヨーロッパの水損失を抑える

どこに木を植えるかが重要な理由

ヨーロッパが気候変動と闘うために何十億本もの木を植える競争を繰り広げる中で、重要な疑問が浮かびます：こうして造られる新しい森は洪水を緩和し水供給を守るのか、それとも意図せず河川や土壌を乾かしてしまうのか。本研究は、ヨーロッパ全域でどこに木を植えるかを慎重に選ぶことで、洪水リスクを減らしつつ水損失を抑えられるかを探り、耕作放棄地を森に転換する政策に対する指針を示します。

耕作放棄地を役立つ森林に変える

研究者たちはヨーロッパの耕作放棄地――もはや使われていない農地で、生態復元の有力候補となる場所――に注目しました。欧州連合の生物多様性戦略は農地の約10%を森林に転換することを想定しています。しかし、樹木は大量の水を使い、大規模な植林は蒸発量を増やし、特に乾燥した地域で流出を減らす可能性があります。こうしたトレードオフを両立させるため、チームは“賢い”配置で新しい森林を配することで洪水を抑えつつ河川や地下水に十分な水を残せるかを問いました。

賢い植栽と無作為な植栽の比較

これを検証するために、著者らは同じ量の新しい森林を導入する二つの異なる方法を比較しました。賢い戦略は自然選択に着想を得た機械学習アルゴリズムを用います。放棄された耕地の位置、春の土地の湿り具合、森林成長に適した気候と土壌、これまでの実験が示す森林の洪水や地下水への影響など、多くの要因を評価します。このアプローチは樹木を多くの場所に薄く広げ、流出を減らしながら過度に水を奪わない場所を優先します。一方で素朴な戦略は適格な農地からほぼ無作為にサイトを選び、既に森林が多い場所に濃密な森林の“島”を作りがちです。

森林が洪水と水循環をどう変えたか

詳細なヨーロッパの水文学モデルを用い、チームは1991–2020年の河川流量、土壌水分、蒸発、地下水を両戦略と新しい森林がないベースラインでシミュレーションしました。賢い植林はヨーロッパの広範囲でピーク流量を削減し、典型的には約3%の低下をもたらし、一部の流域では局所的に40%以上の減少が見られました。洪水のピークは到来が遅れ、特に迅速な流出が支配的な小河川ではより滑らかに減衰しました。対照的に素朴なアプローチは多くの地点でピーク流量にほとんど変化をもたらしませんでした。地下水に関しては、どちらの戦略も樹木が土壌からより多くの水を引くため平均貯留量を減らしましたが、賢い戦略はこれらの損失を抑え、干ばつ期の最低地下水位を実際に改善しました。最低水位の保持は素朴な手法と比べておおむね3倍になりました。一方、素朴な植栽はより大きく広範な地下水低下を引き起こしました。

「ちょうどよい」樹木量の見つけ方

流出が森林被覆率の違いでどう変わるかを検討することで、著者らは“適正帯”を特定しました。ある地域で森林被覆率が約40%程度までは、樹木が主に蒸発を増やし、流出を着実に減らします。およそ40%から80%の被覆率の間では、森林は一時的な貯留のように働きます：樹冠や土壌が降雨を貯え、ゆっくり放出して洪水を和らげつつ、総合的な水利用を急激に減らすことはありません。この範囲を超えると、追加の樹木は再び強い水損失を招きます。賢いアルゴリズムは自然にこの中間帯の森林被覆を好み、短期的な貯留効果で洪水ピークを下げる一方で地下水や流出の過度な枯渇を避ける場所を選びました。

より暖かい将来ではどうなるか

チームはまた、世紀半ばの気候予測に沿ってヨーロッパの気温が2°C高い未来も検討しました。温暖化だけでも雪季を短縮し、融雪が河川に届く時期を変えることで洪水ピークを減らしましたが、蒸発の増加によるより大きな水損失を伴いました。賢い植林はこの温暖化下でも最大河川流量を下げ続けましたが、その相対的な利得は小さくなりました：現在の気候では洪水ピークを約3分の1低下させたのに対し、より暖かい世界では約8分の1にとどまりました。重要なのは、新しい森林による追加の水損失は温暖化による乾燥よりも控えめであり、気温上昇下で悪化しなかった点です。

将来の植樹に対する示唆

専門外の読者に向けた主要なメッセージは、植樹は単純な「多ければ良い」解ではないということです。どこに、どの程度の密度で木を植えるかが、洪水を静かに抑えつつ河川と地下水の回復力を保つ森林になるか、水不足を悪化させる森林になるかを分けます。本研究は、機会的・無作為な植栽に頼るのではなく、データとモデルを用いて新しい森林の配置を指導することで、ヨーロッパ全域の洪水リスクを大幅に削減し水損失を抑えられることを示しています。各国が大規模な植樹計画を展開する際には、こうした最適化されたエビデンスに基づく戦略を取り入れることで、新しい森林が気候目標と長期的な水の安全性の両方を支えることができます。

引用: El Garroussi, S., Wetterhall, F., Barnard, C. et al. Optimized afforestation reduces flood risk and limits water loss in Europe. Commun. Sustain. 1, 60 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00057-3

キーワード: 植林, 洪水リスク, 水資源, 気候適応, ヨーロッパの農業