米国が直面している苦境は、気候変動と人口増加によるエネルギー需要の増大という同時発生の脅威です。これは、原油生産を取り巻く経済と政治と相まって、国内のエネルギー ポートフォリオの多様化と成長に対する国益を生み出しました。
2007 年、米国議会は再生可能燃料基準規定 (RFS2) を制定しました。これは、再生可能燃料の国内生産を増やすことにより、輸送に関連する二酸化炭素排出量を削減することを目的としています。 RFS は、米国が 2022 年までに年間 360 億ガロンの液体バイオ燃料を生産するという目標を設定しました。これは、バイオ燃料生産量を 2007 年レベルの 3 倍以上にします。米国と欧州連合の関連する政策は、バイオエネルギーの開発をより広範に促進しています (例えば、電力にバイオマスを使用する)。
現在、ほとんどの米国のバイオ燃料は、トウモロコシのデンプンをエタノールに変換することによって作られていますが、現代の技術により、植物に構造を与え、木材、草、その他の繊維状植物材料に豊富に含まれる物質であるセルロースを使用して、より効率的にエタノールを作成することが可能になっています。この技術は、主に植林地と草を燃料源の原料として使用します。さらに、米国で栽培された樹木バイオマスからのバイオエネルギーは、欧州連合の持続可能性ガイドラインを満たす上で重要な役割を果たすことが期待されています。
すべてのエネルギー源には環境への影響があり、大気、景観、野生生物を保護するには、これらの影響を理解して最小限に抑えることが重要です。バイオエネルギーの生産には、条作物や人工林のための土地が必要であり、バイオエネルギーのための土地利用の変化は、地域の野生生物コミュニティに影響を与える可能性があります。バイオエネルギーはいくつかの異なる作物や土地管理の種類から得られるため、野生生物の環境コストと利益を理解するには、これらの代替案を比較する必要があります。
イザベル・ゴットリーブと私は、フロリダ大学、エモリー大学、およびジョセフ・W・ジョーンズ生態研究センターの科学者チームを率いて、フロリダ、ジョージア、アラバマの 3 つの州の野生生物に対する代替バイオエネルギーの影響を測定しました。バイオエネルギー。彼らは、トウモロコシとマツという 2 つの主要なバイオエネルギー作物を研究しました。
松のプランテーションでは、さまざまな方法でバイオマスを収穫するために土地を管理できます。チームは、プランテーションの間伐、木質残留物（プランテーションが伐採された後に畑に残った残骸）の除去、および従来の用途（紙、木材など）ではなく、特にバイオマスに焦点を当てた短期間のプランテーションの使用の影響を研究しました。 .これらの土地利用は、歴史的にこの地域の一般的な生息地であった原生のロングリーフ マツ林と比較されました。
バイオエネルギーにトウモロコシを使用することは鳥に悪い
最も重要な発見は、トウモロコシ畑と松林の間の鳥の数と多様性の違いでした.松のプランテーションは、トウモロコシ畑よりもはるかに多くの鳥の生物多様性を支えました.研究の過程で、彼らは天然の松林で 42 種の鳥類を観察し、トウモロコシ畑でわずか 10 種を観察しました。マツの植林地では、プランテーション スタンドの各クラスで 41 ～ 53 種が発見され、ライフ サイクルのさまざまな段階でプランテーション フォレストを使用して合計 78 種が発見されました。トウモロコシ畑で見られるほとんどの種は、1 回か 2 回しか観察されませんでした。
これはまず、トウモロコシはこの地域のほとんどの鳥類にとって適切な生息地ではなく、プランテーション フォレストは、バックマン スズメ (Peucaea aestivalis )、ムクドリ (Setophaga citrina) ）、 その他。野生生物に対するトウモロコシの土地利用の主な影響は、全国で観察されていますが、これは、バイオエネルギーの文脈において、この作物が他の代替物よりも有害であることを示す最初の例の 1 つです。
良い点と悪い点:松のバイオマスの代替オプション
松の植林地には、より多様な鳥が生息していることは明らかですが、松のバイオマスが生成される方法は、野生生物にさまざまな影響を与える可能性があります。チームは、プランテーションの間伐が鳥の生物多様性に一般的にプラスの効果をもたらし、樹皮や林冠で採餌する鳥、および木や木の空洞に巣を作る鳥に最も大きな利益をもたらすことを発見しました.間伐は、鳥の群れにプラスの影響を与えることが判明した唯一のバイオマス収穫方法です。
伐採されたマツのプランテーションから収穫された残留物は、鳥の活動に悪影響を及ぼしました。残留物が収穫されなかった場所には、十分に発達した下層林が含まれており、多くの場合、除去されていない枯れた松の木が立っていました。これは、夏のタネ (Piranga rubra) を含む驚くほど多様な森の鳥が使用できます。 )、ゴジュウカラ (Sitta pusilla) ）、およびキツツキのいくつかの種。残留物が収穫された皆伐林に残った鳥はほとんどいませんでした。最も影響を受けた鳥のグループは、木に巣を作るか、林冠の下で採餌する鳥でした。
チームは、これらの林分は 8 ～ 10 年後に伐採され、従来の木材プランテーションのより古い年齢層に達することはないため、短期間のプランテーションは鳥のコミュニティに最大の悪影響を与えると推定しました。短回転プランテーションの影響を最も強く受けた鳥には、木の洞に巣を作る鳥や、大きな木を使って樹皮や翼で採餌する鳥が含まれており、保護が懸念されるいくつかの種が含まれます。これらの結果は、短周期のエネルギー プランテーションがいくつかの一般的な種に生息地を提供する可能性があることを示唆していますが、成熟した森林に依存する希少種の保護には価値がありません.
景観と保全の背景
短期間の植林は鳥に全体的に悪影響を及ぼしましたが、エーカーあたりのバイオマス収量は、考慮された他のオプションよりも数倍大きくなりました。その結果、バイオエネルギー生産の目標を達成するために必要な土地ははるかに少なくなります。地域全体で、バイオエネルギーの影響を最小限に抑えることは、はるかに小さな土地フットプリントを必要とする最も集中的な管理体制を選択することを意味する場合があります.
研究チームは、可能な限り間伐材を燃料源として使用することを推奨しています。短期間のエネルギープランテーションはエネルギー目標の達成に役立つかもしれませんが、野生生物への影響を最小限に抑えるために、これらの林分は、従来の林分や自然林を置き換えるのではなく、以前のトウモロコシ畑や荒廃した農地に優先的に設立する必要があります。これらの推奨事項は、成長するバイオエネルギー市場を、今後 10 年間にわたって環境の持続可能性に向けて導くのに役立つ可能性があります。
研究「バイオエネルギーのための代替バイオマス戦略:米国南東部の鳥類群集への影響」は、GCB Bioenergy 誌に最近掲載されました。 .
