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さまざまな強度の山火事は生物多様性に良い影響を与える可能性があります


地獄の駐車場だった場所でジェイ・ロバーツに会った。昨年 9 月のあの暖かい朝、ソノマのワイン カントリーの中心部では、道端のダイナーの前に砂利が敷き詰められていました。しかし、2017 年 10 月、タブスの山火事は建物の 3 つの側面で猛威を振るい、消防車からの赤い点滅ライトが、燃えさしとラジオのチャタリングで空気がパチパチ音をたてるように、刺激的で黒い煙の中を点滅しました。

数百万ドルのメルローとカベルネのブドウの所有者と、自宅や会社が炎の進路にあった人々にとって、タブス火災が 37,000 エーカー近くにもたらした損害は災難をもたらしました。これはカリフォルニアの歴史の中で最も破壊的な山火事でした — 2018 年にキャンプファイヤーがその王冠を手にするまでは.

しかし、それから 4 年近く経った現在、風景に残されたタブス火災の傷跡の多くは、どこを見ればよいかを知っている人にしか見えません。 2020 年に 23 日間にわたって北カリフォルニアで 67,000 エーカー以上を焼いた近くのガラス火災の証拠でさえ、わずか 1 年で消え始めています。

カリフォルニア州ペタルーマに本拠を置く保全研究グループ、ポイント ブルーの量的生態学者であるロバーツ氏は、回復しつつある地形を案内してくれました。

ロバーツ氏をはじめとする生態学者は、火災が発生しやすい地形を長く研究すればするほど、これらの定期的な大火が地域の生物多様性を推進し、維持する上で重要な役割を果たしていることに気づき始めています。北カリフォルニアの乾いた丘と米国西部の他の地域の研究は、南アフリカとオーストラリアからの豊富な研究とともに、その結​​論を証明しています.



多くの植物は火に依存していると、保全生物学研究所の上級研究員であるアレクサンドラ・シファードは述べています。そして、依存の構造全体があります」と彼女は言いました. 「火は特定の周波数で自然に発生するため、そのシステムの不可欠な部分です。」生命を破壊するどころか、山火事は生命の再生を促すのに役立つと彼女は言いました。

これは、火災の抑制を最優先事項とした 1 世紀以上にわたる米国森林局の方針からの大きな転換です。しかし、アメリカ西部や世界中で山火事の頻度と深刻度が増し続けているため、生物学者は火事についての長年の信念を再考し始めています.一部の山火事が燃え尽きるのを許すという考えは、しばらくの間自然保護の分野で人気がありましたが、最近では、過去 10 年ほどの恐ろしい火事から得られた豊富なデータのおかげで、生態学者が生物多様性と生物多様性への影響を定量化できるようになりました。職場でのニュアンスと複雑さのレベルを認識します。

Point Blue のシエラネバダ州グループ ディレクターである Ryan Burnett 氏は、火を生物多様性と進化における前向きな力と見なすことで、私たちの周りの世界を改善するだけでなく、将来の大規模な火事の防止にも役立つ正のフィードバック ループが作成されると述べています。

カリフォルニア州魚類局の生態学者であるブレット・ファーナス氏は、火災によって消費される土地の量を全体的に増やさずに、「バランスを保つ必要があるため、現在の状況よりも深刻度の低い火災が多くなるようにする必要があります」と述べています。野生動物。処方された火傷は、その目標を達成するのに役立ちます.

災害の適切なレベル

私たちは、狭く曲がりくねった田舎道を北東に車を走らせ、ロバーツが 2017 年と 2020 年に山火事が発生したと言った場所に向かい、急な丘の中腹を曲がりくねった静かな住宅街に停車しました。ふさふさしたマドローネをのぞくと、この地域のダグラスファーの焦げた樹皮が木々に永続的な影を与えていることがわかりました.しかし、それ以外には、昨年の火災の痕跡は残っておらず、グランド カバーの多くが焼失しましたが、多くの古い木は無傷のままでした。ヤナギの木では、黒ずんだ樹皮を背景に明るい緑色の新芽が出てきました。あらゆる種類の低木も現れました。ひどい干ばつでさえ、丘の中腹は驚くほど緑が密集していました.



「この火事は、キツツキのためのラスベガスのビュッフェを開いています」とロバーツは、不確定な起源の黒くなった切り株を指して言った.まるで合図のように、キツツキが急降下し、長く細いくちばしを太い幹に突き刺し始めました.

「このエリアがまだ喫煙している間に、これらの人が現れ始めたのでしょう」と彼は続けた。死んだ植物の生命は、焦げたマンザニタと月桂樹の残骸を食べる木の甲虫や他の昆虫を引き付けました.キツツキが虫を狙ってやってきました。ロバーツは双眼鏡の焦点をごちそうの鳥に向け、アカオノスリが鳴き声を上げたので、双眼鏡を空に向けました。

ロバーツ氏によると、この丘の中腹に生息する数多くの動植物と同様に、この光景は山火事によってのみ可能になったという。 「これは本当に健康的です。あらゆる種類のものにとって本当に健康的な生息地です。」

このような景観に支えられた豊かな生物多様性は、相反する 2 つの原則の結果です。さまざまな進化する種がすべてのニッチを埋める時間を確保するには、環境が長期にわたって安定している必要があります。地球上で最も生物多様性の高い場所の 1 つであるアマゾンの熱帯雨林は、何百万年もの間、熱帯雨林でした。

しかし、地域が安定しすぎると、生活が停滞する可能性があります。病気の発生、落雷、倒木などの小規模な撹乱は、有機体に好機をもたらします。枯れ木を伐採すると、暗い下層に太陽光が届くようになります。この機会を何十年も待っていたかもしれない植物は、空に向かって芽を出すことができます。地滑りや洪水など、人間が災害として分類するイベントでさえ、生命を繁栄させる混乱を引き起こす可能性があります.

「それが比較的局所的なものであれば、生命は数十年以内に戻ってくると予想され、周囲と見分けがつかないでしょう」インペリアル カレッジ ロンドン。

このアイデアは、パッチモザイク仮説として知られています。低強度の火災などの小規模な撹乱は、単一の均質な景観を多数の微小生息地に細分することによって生物多様性を高めることができるというものです。 REvoSim と呼ばれるコンピューター プログラムを使用して、Furness と彼の同僚は、今年の初めに、生息地が大規模な安定性と小規模な撹乱の組み合わせを示したときに、撹乱による生物多様性が最も高くなることを示しました。

「生態系は常に乱されています。一般的に言えば、最適な生物多様性をもたらす各生態系には、最適な撹乱の頻度があります」と、メルボルン大学の生物地理学者である Michael-Shawn Fletcher は述べています。

ソノマ郡のような火災に適応したシステムでは、山火事は理想的な妨害を提供できます。最も壊滅的な火災でさえ、進路上のすべてを焼き尽くすわけではありません。代わりに、彼らは風景を多かれ少なかれ焼けた場所のパッチワークに変えます.深刻度の高いパッチでは、森林の上部キャノピーの少なくとも 4 分の 3 が破壊され、小さな炎に耐えることができる厚い樹皮を持つ大きく成熟した木がしばしば枯れます。深刻度の低い火災では落ち葉や草が燃えますが、大きな低木や樹木は比較的手付かずのまま残ります。中程度の火災は、その中間に位置します。深刻度の高い火災で生態系の一部が破壊されたとしても、景観の他の部分は無傷のままです。

火に依存する風景には、科学者がパイロダイバーシティと呼ぶ現象である、さまざまな深刻度の火が必要です。これは、古典的なパッチ モザイクの風景を作成するのに役立ち、さまざまな種が風景のさまざまな部分で繁栄できるようにします。 1991 年のシンポジウムでの講演と、生態学者の Robert Martin と David Sapsis による 1992 年の論文は、この考えを「Pyrodiversity begets biodiversity」というフレーズにうまくまとめました。これらの焼失地域の再生は、植物が埋もれた種子から発芽し、動物が焼失跡または新しい植生を利用するために到着するため、この多様性をさらに増幅します.生物多様性を促進することで、火は進化のプロセスを促進します。

ブリティッシュ コロンビア大学の火災生態学者でポスドク研究員でもあるキラ ホフマン氏によると、問題は、世界の火災政策の多くが、大規模で深刻度の高い山火事がほぼ確実に発生する状況を作り出していることです。非常に多くの可燃性/可燃性物質が蓄積されているため、そうでなければ深刻度の低い火災だったかもしれないものが、非常に大きく、非常に熱くなる可能性がはるかに高くなります.

「火災は抑えられなくなってきています。したがって、火を取り戻し、緩和技術を取り戻すことが本当に重要です」と彼女は言いました。 「先住民の火の専門家と知識保持者は、これらの生態系がどのように火と調和しているかをよく知っています。」

古代の火の使い方

オーストラリアのアボリジニは何万年もの間、火を使って大陸を形作ってきました。ニューサウスウェールズ州中部のウィラジュリ族の子孫であるフレッチャーは、それは彼らの最も有用なツールの 1 つであると説明しました。ヨーロッパ人が 17 世紀に初めて大陸の地図を作成し始めたとき、彼らはその土地が人間の影響を受けていないと認識していました。フレッチャーは、真実からかけ離れたものは何もないと言いました.



彼自身の研究は、オーストラリアで最も生物多様性の高い景観の 6,000 平方キロメートルを超える、タスマニアの南西部原生世界遺産地域 (Lutruwita) の古生態学に焦点を当てています。国立公園内の泥炭堆積物には、何百万年もの間、この地域の動植物の名残が含まれています。さまざまな深さでサンプルを採取することで、フレッチャーは気候と環境が時間の経過とともに変化するのを見ることができます。彼がコアを深く伸ばすほど、彼は過去をより遠くまで見ることができます.

彼の研究は、氷河期の間、タスマニアのこの険しい一角のほとんどが寒冷気候の草原に支配されていたことを発見しました.気候が温暖化すると、景観は火に耐えられない密集した温帯雨林に変わりました。しかし、1 万 2000 年前の最後の氷河期の終わりには、この変化は起こりませんでした。火に依存する植物が出現し、景観は大部分が開けたままでした。

しかし、フレッチャーのサンプルには大量の木炭も含まれており、この土地の最初の住民であるパラワの人々が火を使ってこの地域を開いたままにしていたことを示しています。この古代の火の技術の例は、すぐに彼の興味をそそった。

アボリジニのオーストラリア人によって設定された火災は、頻繁で強度が低く、地球上で最も生物多様性の高い景観の 1 つを育みました。彼らは非常に可燃性のブラシと地面のゴミを取り除きました。これは、地球上で最も火がつきやすい植物であるユーカリと一緒に暮らすための重要なステップです。

「これまでに見たことのない、まったく新しい [植物] コミュニティが引っ越してきました。植物は、より暖かい条件を好むだけでなく、火を扱うこともできます。彼らはタスマニアにまったく新しい生態系を作り出しました」とフレッチャーは言いました。現代のオーストラリアの多くと同様に、南西部の荒野は現在、激しい山火事の危険にさらされています。これは、先住民が定期的に風景を焼き払うことがなくなったためです.

北カリフォルニアでも、バーネットは同様のパターンを見てきました。彼は 1997 年に Point Blue で働き始め、最初の夏をシエラネバダ北部の中高地の調査に費やしました。しかし、彼がシーズンに向けて荷造りを始めたとき、山火事がバーネットの研究エリアの多くを焼き尽くしました。 2001 年に戻ったとき、彼は荒廃した状態に戻ろうと体勢を整えました。

彼が見つけたのは緑豊かなワンダーランドでした。火事の前に、彼は白いモミの森の密集したもつれを調べていました. 「それはあなたの典型的な防火林でした」とバーネットは言いました。しかし、煙が消えてからわずか数か月で、それは再生する広葉樹ととげのある低木が立ち並ぶ、複雑なセラル (またはスナッグ) の森に変わりました。鳥もまったく異なっていました — ルイスのキツツキ、セグロキツツキ、明るいアクアマリン色のラズリ ホオジロなど、以前は見られなかったものが突然多くなりました。

新しいエコシステムに目を向けるとすぐに、バーネットはファイア シフトに対する自分の気持ちを感じました。彼は、火災は単なる破壊的な力ではないことを理解していました (ただし、2021 年のディクシー火災で家を失いかけた者として、彼はそれがどのようになり得るかをよく知っています)。変化と生産性のエージェントでもあります。また、カリフォルニア、オーストラリア、および世界の他の場所での山火事の相次ぐことで、科学者は、生物多様性に対する火災の影響を定量化するためのまたとない機会を与えられました。

多様性に対する火の影響の測定

2019 年後半、田舎の家に炎が迫る中、ニューサウスウェールズ大学の生態学ポスドクである Casey Kirchhoff さんと彼女の夫は、ペットと持ち物をまとめてシドニーに避難しました。彼らの家は、オーストラリア州の 5,200 平方キロメートルを焼き尽くし、2020 年 2 月まで完全に封じ込めることができなかった山火事で焼失した 300 を超える家屋の 1 つになりました。

1月7日、当局が彼女に帰国の許可を与えた直後、キルヒホフは損傷を検査した.彼女の財産の一部は、ほとんど認識できないほど焼け焦げていました。ただし、他のパッチはそれほど悪くはありませんでした。



「見るのはかなりワイルドでした。あまりにも強烈な火事なので、無差別にすべてを消し去ってしまうと思うでしょう。しかし、そうではありませんでした。それは厳しさのモザイクでした」と Kirchhoff 氏は言いました。

彼女は、これらの山火事が生物多様性にどのような影響を与えているのか疑問に思い始めました。アプリ iNaturalist の熱心なユーザーとして、ユーザーが世界中の種の観察を共有し、議論できるようにする Kirchhoff は、UNSW の上司に、アプリを使用して市民科学プロジェクトを開始するように依頼しました。火災は、1 人の研究者が調査するにはあまりにも多くの領域に影響を与えましたが、おそらく一般の人々が助けることができます.

「それは多くの手が軽い仕事をしているケースです」と彼女は言いました.市民科学者が 1 人でも山火事を生き延びた希少な生物の写真をアップロードした場合、科学者はその種が絶滅していないことを知るでしょう。

2020 年 1 月下旬から 3 月中旬にかけて、240 人の iNaturalist ユーザーが、5,100 万ヘクタールの地域から 688 種の 3,265 件の観察結果を提出しました。彼らは、どのくらいの植生が燃えたか (火災の熱と深刻度のマーカー) を記録し、Kirchhoff は、彼らの推定値が火災温度の衛星測定値とほぼ一致することを発見しました.

彼女がこのデータを分析した結果、生物多様性と火災の激しさの間に反比例の関係があることがわかりました。 Kirchhoff はまた、非常に高温の火傷部位の後では、植物の再生がより遅くなることにも注目しました。彼女は、山火事の影響を受けた地域が長期的にどのように回復するかを確認するための作業を続けています.

他の科学者は、深刻度の低い火災が動物の生物多様性を高めることを発見しました。 Furnas 氏は北カリフォルニアで、2009 年から 2018 年の間にさまざまな場所に存在する肉食動物の数を測定するために、約 1,500 台のカメラ トラップを設置しました。彼のチームは、スカンクやコヨーテからフィッシャーやテンまで、15 の肉食動物種を検出しました。多様性は、過去 10 年間の深刻度の低い火災でした:これらの強度の低い火傷の増加は、より多くの肉食動物を意味していました.



Furnas 氏の分析は、肉食動物の多様性をサポートするための最適な条件は、地域の景観の平均 1% ~ 2% が毎年深刻度の低い火災で焼失する生態系であることを示しています。 「これは現在の火の量よりも一桁以上多い」と彼は言った。

鳥の多様性は、火災の影響とも複雑な関係にあります。 Roberts と Burnett によって昨年春に発表された研究では、重症度の高い火傷の非常に大きなパッチが、再生中の景観における鳥の多様性を減少させていることがわかりました。火災の深刻さが直接の原因ではなかった、と Burnett 氏は述べた。種が占有できる生態学的ニッチの範囲

Burnett 氏は、一部の研究では、重症度が混在する火災の構成要素として、重症度の高いやけどがその後の鳥の多様性の増加に寄与する可能性があることを示していると指摘しました。脅威は、メガファイアが増えると、再生する風景がより均一になり、多様な鳥をサポートしなくなることです.

生物多様性を改善する目的で一部の木を伐採することを目的とした管理された野焼きのアイデアは、しばしば政策立案者を不安にさせます。しかし、Burnett 氏は次のように述べています。そうしなければ、干ばつの年にさらに激しい火災が発生するだけです。」彼は繰り返しますが、パイロダイバーシティは本当に生物多様性の鍵です。

しかし、パイロダイバーシティが生物多様性を生むように、生物多様性もパイロダイバーシティを生みます。ソノマの丘の中腹には、かつて生きたオークと沿岸のレッドウッドがありましたが、現在は整然としたブドウの木の列があり、収穫を待つ間、果実の暗い球体が乾いた土の上に低く垂れ下がっています.ワインはソノマを地図に載せるのに役立ちましたが、この地域をモノカルチャーに変えました.ロバーツ氏は、この生物多様性の喪失が、この地域の最近の山火事の深刻化の一因となっていると述べています。さまざまな種類の植生がさまざまな速度と温度で燃えるため、多様な植物の斑状の景観が火災の激しさを分散させる可能性があります.

Syphard は、いくつかの風景が火のほうがうまくいくからといって、すべての風景がうまくいくとは限らないと警告しています。 「一般化できる唯一の一般化は、一般化できないということです」と彼女は言いました。 「火がエコシステムにどのように適合するか、またその理由に関して、適切な管理のための万能型はありません。」

政策立案者に火事についての考え方を変えさせることが最大の課題かもしれませんが、ロバーツとバーネットは、生物多様性における火の役割を強調することが、人々を正しい方向に向かわせる効果的な方法であると述べています。

「これは、これらのシステムで起こる再生です」とバーネットは言いました。 「そして、私たちが道を外れたら、彼らは何をすべきかを知っています。」



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