樹木は気候変動との戦いにおいて強力な味方となり得ます。空気中の炭素を吸収し、成長とともにそれを貯蔵します。森林はまた、絶滅危惧種の生息地や清浄な水、レクリエーションの機会など、自然や人々に多くの利益をもたらします。カナダは2021年に「2 Billion Trees (2BT)」という連邦プログラムを開始し、樹木の植樹によって気候目標の達成を支援するとともに、人々や絶滅危惧種に利益をもたらす目標も掲げています。しかし、その樹木は具体的にどこに植えるべきでしょうか？
Nature United は、急速な気候変動の緩和における自然の役割を加速させることを目的としたカナダの保全団体です。「natural climate solutions」と呼ばれるこれらの取り組みには、森林再生や古い森林や泥炭地など重要な炭素貯蔵庫の保護が含まれます。2BTの実施とそのnatural climate solutionとしての効果を支援するため、Nature Unitedは連邦機関、学術機関、その他非営利団体と協力して、新たな分析を行い、植樹が気候、人間の福祉、生物多様性に最適な利益をもたらしつつ、実施や代替土地利用に関連するコストを最小限に抑えられる場所を特定しました。この分析は最近One Earthで発表されており、多くの共益効果が可能である一方で、それらが同じ場所で同時に達成されるわけではないことを示しています。実際、同じ場所で複数の目標を達成することは困難であり、この分析はこれらの目標間のトレードオフを示しています。例えば、自然ベースのレクリエーションに適した地域は、植樹や土地にかかるコストが低い傾向がありますが、絶滅危惧種が少なかったり樹木の成長が遅かったり（つまり炭素貯蔵量が少ない）します。このようなトレードオフがあるため、全国で多様な場所と異なる優先理由で植樹を行うことが共益効果を最適化する重要な戦略です。異なる共益効果に関連した異なる目的を持つ複数の場所で再生を選ぶことで、植樹から得られる共益効果の全範囲を達成できます。
この分析はまた、カナダの森林再生努力に役立つ重要な相乗効果も特定しています。例えば、高い樹木成長率の多くの地域は絶滅危惧種も多く抱えており、再生された森林が気候と生物多様性の両方の目標を達成できる機会を示しています。オンタリオ州南部のMixedwood Plainsには減少傾向にあり絶滅のおそれがある多くの種がおり、その中にはCanada Warblerなどの鳥類も含まれます。この人口密集地域では樹木が早く成長し炭素を貯蔵できるため、ここで植樹することはコミュニティへの清浄な水供給や動物の生息地提供、大気中炭素削減につながります。
チームが分析を行う最初のステップは、再生に適した潜在的な全地域、「area of opportunity」を特定することでした。この「area of opportunity」には(1)歴史的には森林だったが牧草地など他用途に転換された場所や(2)野火など自然災害によって樹木が自力で再生しなかった場所が含まれます。食料生産との競合を避けるため高品質農地は除外し、自然に樹木が優勢でないネイティブグラスランドなども失敗植栽や生物多様性への悪影響回避のため除外しました。また既に十分な樹木がある地域や法的に植樹義務がある地域も除外し、再生は現状より「追加的」であることとしました。高地や非常に北緯が高い地域も植栽困難かつ成長速度遅いため除外しました。都市環境や水氷で覆われた地域など植栽不適合地域も省きました。
ArcGIS Pro 3.1 を使用してデータ層を同じ範囲・解像度でまとめ、座標系変換などジオプロセシング作業を行い、上記説明した関連ピクセル抽出処理を行い、最終的にはすべて300m解像度へリサンプリングしました。
カナダで森林被覆再生に適した面積は1910万ヘクタールと判明し、2BTで必要な120万ヘクタールより遥かに広大でした。8つの森林再生シナリオについて最適化分析を行い、「area of opportunity」の中で2BTが異なる目的達成に最適な場所を特定しました。これらシナリオは高成長率、低コスト、アクセス性・植栽容易性向上のため最寄り道路への近さなど再生各側面を優先しました。また淡水供給や自然ベースレクリエーションなど人々への共益効果最大化、生態学的連結性など自然への共益効果最大化シナリオも検討しました。この最適化分析はEsri環境外でRパッケージ prioritizr を使って実施されましたが、ArcGIS Pro は結果可視化に創造的活用されました。調査結果普及支援としてEsri Instant Apps を用いたオンライン data explorer を作成し誰でも植樹機会場所を見ることができます。
これらツールのおかげで我々は調査結果を実務者や政策立案者、市民と共有し、最適な場所でターゲットを絞った森林再生支援とカナダ全土で植樹によって気候・生物多様性目標達成と人・自然双方への利益増進につなげています。景観が再び森林になる助けが必要なところでは、それぞれの樹木が新たな植栽への多様な目標達成へ一歩近づくものです。
