鉱山から草原へ

ヘーゼルクリークの不可能な庭

ペンシルベニア州のヘーゼルクリーク鉱山では、かつて不毛だった土地に現在172種の鳥が生息しており、その中には繁殖個体群を持つ絶滅危惧種のキモモアメリカムシクイも含まれています¹²。1967年から絶滅危惧種に指定されているインディアナホオヒゲコウモリは、放棄された鉱山立坑に母性コロニーを形成しました¹。かつて酸性排水でオレンジ色に染まっていた小川には、カワマスが泳いでいます。これは抽象的な希望の物語ではありません。産業的採掘が見捨てた土地における、記録された生態系の回復です。

世界的に見ると、110万ヘクタール以上の鉱山開発による攪乱地が修復されないまま放置されており、新たな攪乱の速度は修復を上回り続けています³。しかし、査読付き研究は、この不毛な土地を回復させることで、1ヘクタールあたり年間最大13.9トンのCO₂を隔離し、環境負債を炭素吸収源と生物多様性の避難所へと変えることができることを示しています⁴。

ドーナツ経済学の枠組みにおいて、鉱山修復は、人類がすでに逸脱してしまった9つのプラネタリー・バウンダリーの一つである「土地システムの変化」に直接対処するものです。ストックホルム・レジリエンス・センターの2023年の評価では、土地利用変化は1990年代に安全な閾値を超え、危険なオーバーシュート（行き過ぎ）状態にあり、安全な境界である75%に対して、元の世界の森林被覆のわずか60%しか残っていないことが確認されています⁵。鉱業はこれに直接寄与しています。2001年から2020年の間に、鉱業活動により140万ヘクタールの樹木被覆が失われ、年間約3,600万トンのCO₂換算量が排出されました⁶。

しかし、証拠は可能性も明らかにしています。アパラチアの炭鉱地帯からオーストラリアのジャラ林、中国の青海チベット高原に至るまで、修復プロジェクトは測定可能な成功を記録しています。種は戻り、炭素は蓄積され、生態系は機能しています。国連砂漠化対処条約（UNCCD）は、地球の陸地表面の最大40%が現在劣化しており、32億人に影響を与えていると推定しています⁷。しかし、20億ヘクタールは潜在的に回復可能です⁸。

本分析は、土地利用変化というプラネタリー・バウンダリーのレンズを通して証拠を検証します：問題の規模、記録された修復の成功例、炭素隔離の科学、生物多様性の成果、実現技術、そして正直な限界について。

私たちがすでに越えてしまった境界

土地システムの変化は、プラネタリー・バウンダリーの枠組みの中で「核心的な境界」として機能しており、その逸脱は他の地球システムプロセスへと波及します⁵。安全な閾値は、元の世界の森林被覆の75%が手つかずのままであることを要求していますが、現在のレベルは約60%であり、15パーセントポイントの不足があります⁵。8つの主要な森林バイオームのうち7つが現在、個別に地域の閾値を超えており、アジアとアフリカの熱帯林が最も高い劣化率を示しています⁶。

このオーバーシュートに対する鉱業の寄与は相当なものですが、しばしば過小評価されています。鉱業に関連する森林減少のほぼ90%は、インドネシア、ブラジル、ロシア、米国、カナダ、ペルー、ガーナ、スリナム、ミャンマー、オーストラリア、ガイアナのわずか11カ国に集中しています⁶。ESGマイニング・カンパニー・インデックスによると、2023年に修復されたのはわずか5,369ヘクタールであったのに対し、新たに攪乱されたのは10,482ヘクタールであり、純損失は毎年拡大しています³。

稼働中の鉱山だけでなく、劣化した産業用地の在庫も驚異的です。世界中で推定500万箇所の放棄された産業用地（ブラウンフィールド）が浄化を必要としており、その中には欧州連合で34万箇所以上、米国で45万箇所以上、中国で260万ヘクタールの放棄された産業用地が含まれています⁹。土地劣化は、人間の温室効果ガス純排出量全体の約23%を占めており、気候変動と生物多様性の損失の両方を直接加速させています⁷。

土地利用変化の境界の逸脱は、ドーナツの社会的基盤にも直接つながっています。UNCCDは、劣化が32億人に影響を与えており、2015年から2019年の間に毎年1億ヘクタールの健全な土地が失われたと報告しています⁷。劣化した土地に依存するコミュニティは、食料安全保障、水へのアクセス、経済的機会（ドーナツの内側の輪を形成する社会的基盤の次元）に対する複合的な圧力に直面しています。

しかし、問題を明らかにするのと同じデータが、機会も照らし出しています。IUCNと森林景観修復に関する世界パートナーシップは、世界中で20億ヘクタール以上の劣化した土地が回復可能であり、そのうち15億ヘクタールは保護区、再生林、持続可能な農業を組み合わせたモザイク修復に適していると推定しています⁸。ボン・チャレンジは、2030年までに3億5000万ヘクタールを修復するという目標を設定しており、すでに2億1000万ヘクタール以上が誓約されています⁸。これが達成されれば、年間1.7ギガトンのCO₂換算量を隔離し、同時に9兆ドルの生態系サービス利益を生み出す可能性があります⁸。

アパラチアの森が再び立ち上がる

世界で最も広範に記録された鉱山から生態系への転換は、米国東部のアパラチア炭田全体で展開されています。2004年に設立されたアパラチア地域再植林イニシアチブ（ARRI）は、深い土壌の掘削と在来広葉樹の植林を組み合わせた「森林再生アプローチ」を使用して、11万ヘクタール以上の旧露天掘り鉱山に1億8700万本の木を植えました¹⁰¹¹。

この転換の背後にある科学は説得力があります。ケンタッキー大学の査読付き研究は、再植林された鉱山跡地が年間1ヘクタールあたり13.9トンのCO₂を隔離すること（植物バイオマスで10.3トン、土壌炭素蓄積で3.7トンで構成）を実証しています⁴。従来の埋め立てとの比較は明白です。かつて標準的な鉱山修復を代表していた圧縮された草地は、採掘前の森林の炭素のわずか14%しか保持していません⁴。修復から50年後、再植林された場所は、草地による埋め立ての3倍の総炭素を含んでいます⁴。

南部アパラチア鉱山地域全体で再植林に利用可能な304,000ヘクタールの土地があれば、この地域は60年間で推定5,350万トンの炭素を隔離できる可能性があります⁴。非営利団体「グリーン・フォレスト・ワーク」が主要な実施パートナーとして浮上し、90%の樹木生存率を達成し、土壌の非圧縮化前の45種の植物種から、その後100種以上へと種の多様性が倍増したことを記録しています¹⁰。

ヘーゼルクリークの成功は、このアプローチの集大成を表しています。数十年にわたる修復により、450種以上の在来植物、カワマスを含む24種の魚類、および絶滅の危機に瀕する種の保存法に記載されている14種が生み出されました¹²。この場所は、修復が単なる美的改善ではないことを示しています。それは、人類を安全な活動領域に引き戻すことに貢献する、測定可能な炭素および生物多様性の利益を伴う真の生態学的回復を表しています。

炭鉱の穴から湖沼地帯へ

ドイツ東部のラウジッツ地方では、景観規模の変貌が、断固とした政策と長期的な投資が何を達成できるかを示しています。この褐炭盆地は、1988年の生産ピーク時には年間2億トンの石炭を生産し、75,000人を雇用していました¹²。ドイツ再統一後、鉱山の閉鎖は地域経済を荒廃させましたが、生態学的再発明の可能性を開きました。

1990年以来、公的リハビリテーション会社LMBV（連邦政府が75%、州政府が25%を出資）は、82,000ヘクタールの旧鉱山用地をリハビリテーションしました¹²¹³。これには31,000ヘクタールの新しい森林と、14,000ヘクタールの水面を覆う約30の人工湖の造成が含まれます¹²¹⁴。9つの湖は現在、航行可能な運河で接続されており、年間793,000件の観光宿泊を生み出す7,000ヘクタールの連続したレクリエーション景観を形成しています¹²¹⁵。

オーストラリアのアルコア・ジャラ林のリハビリテーションは、おそらく世界で最も科学的に記録された鉱山修復プログラムを代表しています。1963年以来、アルコアは西オーストラリア州の北部ジャラ林でボーキサイト鉱床を段階的に採掘およびリハビリテーションしており、年間約600ヘクタールが伐採、採掘、修復されています¹⁶¹⁷。このプログラムは、2001年以降、目標とする植物種の豊富さの100%を達成しており（1991年の65%から上昇）、哺乳類種の100%、鳥類と爬虫類の約90%がリハビリテーションされた地域に戻っています¹⁷¹⁸。合計1,355ヘクタールが正式に認定され、州に返還されました。これはオーストラリア史上最大の鉱山リハビリテーション返還です¹⁷。

中国の青海チベット高原では、江倉炭鉱が極限環境での修復の成功を実証しています¹⁹。標高3,500〜4,500メートル、生育期間わずか90日、永久凍土が深さ62〜174メートルに及ぶ場所での操業において、当初の修復の試みは50%の植生被覆しか達成しませんでした。2020年に開始された修正アプローチ（廃石の選別、羊の糞による有機改良、および在来の高山草の播種の組み合わせ）は、2024年までに77〜80%の植生被覆を達成し、自然の背景レベルに匹敵しました¹⁹。

インドのジャリア炭田にあるダモダ炭鉱は、発展途上国からの厳密な炭素データを提供しています。8年間の修復で、ヘクタールあたり30.98トンの総炭素貯蔵量が測定され、これはヘクタールあたり113.69トンのCO₂が隔離されたことを表しています²⁰。

不毛な土地の炭素計算

修復された土地と劣化した土地の炭素隔離に関する科学的証拠は明白です。劣化した不毛な土地は、ほぼゼロまたはマイナスの炭素を蓄積しますが、積極的な修復はこの軌道を劇的に逆転させます⁴²⁰。

アパラチアの査読付き研究によると、鉱山跡地の再植林は記録された最高の率を達成しており、年間1ヘクタールあたり13.9トンのCO₂を隔離しています⁴。熱帯の植林地は、最初の20年間で年間1ヘクタールあたり4.5〜40.7トンのCO₂を達成する可能性があります²¹。高多様性草地の修復は年間1.9〜2.6トンを捕獲し、土壌炭素が蓄積するにつれてその速度は加速します²¹。

代替の土地状態との比較は明白です。農地土壌は通常、元の土壌炭素の20〜67%を失っており、これは農業が始まって以来、世界全体で約1330億トンの炭素の歴史的損失を表しています²¹。劣化した農業土壌は、積極的な管理を通じてこの歴史的損失の50〜66%を回復する可能性があり、これは隔離可能な420億〜780億トンの炭素に相当します²¹。

修復アプローチは重要です。2024年の分析では、適切な地域の46%において、補助的な自然再生が積極的な植林よりも費用対効果が高く、平均最低炭素価格が60%低い（CO₂換算トンあたり65.8ドル対108.8ドル）ことがわかりました²¹。自然再生は、さまざまな炭素価格で植林の1.6〜2.2倍の炭素を隔離する可能性があり、IPCCのデフォルト値は、世界で32%、熱帯で50%、自然再生率を過小評価しています²¹。最適な方法の組み合わせを使用することで、いずれかのアプローチ単独よりも約40%多く炭素を隔離できる可能性があります²¹.

時間も重要です。土壌炭素の蓄積はすぐに始まりますが、草地の修復では13〜22年の間に大幅に加速し、森林では40〜60年で平衡に達します²²。世界的なメタアナリシスでは、40年後には自然再生が積極的な修復を上回り、長期間にわたって自然再生下の森林は72%高い土壌有機炭素を示すことがわかりました²²。その意味するところは、今すぐ修復を開始することで、何十年にもわたって複利的な利益が生まれるということです。

鉱山立坑のコウモリ

炭素以外にも、修復された鉱山跡地は生物多様性の回復において驚くべき能力を示しており、時には周囲の劣化した景観よりも生態学的に価値が高くなることがあります。世界的なメタアナリシスによると、修復によって劣化した場所と比較して生物多様性が平均20%増加しましたが、修復された場所は依然として参照生態系の生物多様性レベルを約13%下回っています²²。

最も顕著な結果は、長期プロジェクトから得られています。アルコアのジャラ林リハビリテーションでは、哺乳類の回帰率が100%を記録しており、クロカンガルー、フクロギツネ、キアシアンテキヌスなどの種が修復された森林に再定着しています¹⁷¹⁸。遺伝的多様性分析は、修復された個体群が未採掘の森林個体群と一致していることを示しており、採掘中の生息地の完全な破壊を考えると驚くべき回復です¹⁸。

放棄された鉱山構造自体が、自然の景観では複製できない重要な生息地を提供しています。米国のコウモリ45種のうち29種は、ねぐら、冬眠、または育児コロニーとして鉱山に依存しています。鉱山立坑は、洞窟に住む種が必要とする安定した温度と湿度を提供します²³。ヘーゼルクリークでは、インディアナホオヒゲコウモリが放棄された坑道に母性コロニーを形成し、「バットゲート（コウモリ用ゲート）」が野生生物の出入りを維持しながら公共の安全を確保しています¹²。かつて資源を抽出していたインフラが、今では絶滅危惧種を保護しています。

一部の修復された場所は、正式な保護ステータスを獲得しています。オーストラリアのアリッド・リカバリー保護区（旧鉱山用地にある60平方キロメートルのフェンスで囲まれた生息地）は、局所的に絶滅した4種の哺乳類種の再導入に成功し、周囲のフェンスのない土地の3倍の小型哺乳類密度を達成しました¹⁸。チリのコンチャリ湖は、旧鉱山会社の土地にあり、2004年に国際的に重要なラムサール条約湿地となりました¹⁸。

チェコの炭鉱地域からの生態学的遷移研究は、種の豊富さが場所の経過年数とともに一貫して増加することを示しており、自然遷移の場所は、技術的に埋め立てられた場所よりも高い生物多様性を支えることがよくあります²²。この発見は、「介入の少ない」アプローチが、時には集約的な管理を上回る可能性があることを示唆していますが、汚染された場所の浄化には技術的な埋め立てが依然として不可欠です。

ドローン、菌類、そして厳しい限界

イノベーションは修復効率を変革していますが、現実的な評価には、証明された技術とマーケティングの主張を区別する必要があります。

ドローン播種技術は劇的な加速を約束します。Mast ReforestationやFlash Forestなどの企業は、1日あたり10,000〜40,000個の種子ポッドを展開できますが、手作業による植林率は1日あたり800〜1,000本です²⁴。オーストラリアのThiess Rehabilitationは、ドローン播種で1日あたり40〜60ヘクタールを達成しましたが、従来の方法では20ヘクタールでした。GPSマッピングされた精度により、手作業の植林者がアクセスできない急斜面へのアクセスが可能になります²⁴。

しかし、生存率はより厳しい現実を語っています。批判的な評価では、ドローンで投下された種子の生存率は0〜20%と報告されており、マーケティング資料の80%の発芽率の主張をはるかに下回っています²⁴。米国森林局は、「生存率とコストは手作業による植林と比較して最適ではなかった」と指摘しています²⁴。ドローン播種は、従来の方法の代替ではなく、補完として最も機能します。アクセスできない地形や迅速な初期被覆には価値がありますが、森林の確立にはそれだけでは不十分です。

バイオレメディエーション（生物学的浄化）は、汚染された場所に対して、ローテクですが証明されたアプローチを提供します。高蓄積植物（カラシナ、グンバイナズナ、ポプラ、ヤナギ）は、土壌から重金属を抽出し、収穫可能なバイオマスに汚染物質を濃縮できます²⁵。白色腐朽菌を使用した菌類浄化は、制御された条件下で合成染料の80〜98%の分解と90%以上のPCB除去を達成します²⁵。これらの生物学的アプローチは、従来の浄化よりも2〜3倍遅いですが、費用対効果ははるかに高いです²⁵。

バイオ炭の適用は、劣化した土壌の結果を劇的に改善し、保水能力、栄養素の保持、微生物の活動を増加させながら、重金属を結合して生物学的利用能を低下させます²⁶。研究によると、バイオ炭は土壌中で数百年から数千年間安定した状態を保ち、永続的な炭素隔離を提供します²⁶。しかし、トンあたり400〜2,000ドルというコストが大規模な適用を制限しています²⁶。

環境DNA（eDNA）は、水、土壌、空気のサンプルから非侵襲的な生物多様性モニタリングを可能にし、種全体のコミュニティを同時に検出します²⁷。衛星とLiDARを組み合わせたアプローチは現在、1ヘクタールの解像度で、実地に基づく炭素推定値と約90%の一致を達成しています²⁷。これらのモニタリング技術は、信頼できる炭素市場への参加とグリーンウォッシングへの対抗に不可欠です。

修復にできないこと

限界を正直に認めることは、信頼できる提唱のために不可欠です。修復は真の気候ソリューションですが、完全なものではありません。

時間スケールが長いです。森林が成熟するには数十年、複雑な生態系の回復には50〜200年以上かかります²²。今日開始された修復の利益は、私たちの孫の世代に蓄積されます。これは多世代にわたる仕事です。

完全な生態系の等価性は決して達成されないかもしれません。メタアナリシスは一貫して、修復された場所が参照生態系の条件に近づくものの、めったに一致しないことを発見しています²²。アルコアのジャラ林では、独立した評価が、森林生態系の目標に対して修復を5つ星中わずか2つ星と評価し、指標植物の3分の2が著しく過小評価されていました²⁸。樹木の成熟が原生林の基本的な生態系特性を生み出すには、1世紀以上かかります²⁸。

修復は予防の代わりにはなりません。劣化の根本的な要因が抑制されないままであれば、修復は不十分になります。毎年1000万ヘクタールの森林が失われ続けています⁸。根本原因（持続不可能な消費、弱い環境ガバナンス、農業拡大）への対処は、修復努力と並行して依然として不可欠です。

技術的な課題は解決していません。重金属は分解できず、封じ込め、抽出、または安定化することしかできません²⁵。硫化鉱物からの酸性鉱山排水は、永久的な処理を必要とする場合があります²⁹。南アフリカの一部の鉱山は、現在の速度でリハビリテーションを行うと800年かかると言われています²⁹。

経済性は成り立ちますが、資金不足は依然として深刻です。投資された1ドルごとに約8ドルのリターンが生まれます⁸。しかし、UNCCDは、土地劣化の中立性目標を達成するには、2030年までに2.6兆ドルの投資、つまり1日あたり約10億ドルが必要であると推定しています⁷。現在の資金ははるかに不足しています。

証拠全体に見られるパターン

証拠全体を通して、鉱山跡地の修復をより広範なドーナツ経済学の枠組みに結びつけるいくつかのパターンが浮かび上がります。

第一に、土地変換の境界はレバレッジポイントとして機能します。土地システムの変化は気候や生物多様性の境界に波及するため、修復は相乗的な利益を生み出します。修復された1ヘクタールごとに、複数の次元で同時に人類を安全な活動領域に引き戻すことに貢献します。再植林された鉱山跡地で年間1ヘクタールあたり隔離される13.9トンのCO₂は、1回の介入で炭素除去と土地変換の逆転の両方を表しています。

第二に、証拠は速度と品質の間の緊張関係を明らかにしています。ドローン播種は迅速な被覆を提供しますが、生存率は低いです。自然再生は優れた長期的結果を達成しますが、数十年を要します。最適なアプローチは、方法を組み合わせることです。初期の確立のための積極的な植林、拡大のための補助的な自然再生、そして生態学的遷移のための忍耐です。機能的な生態系への近道はありません。

第三に、アパラチアからオーストラリア、青海チベット高原までの事例研究は、一般的な公式が失敗する場所で、文脈に特化したアプローチが成功することを示しています。中国で野生の草の種を導入した羊の糞、アパラチアの条件に合わせて開発された森林再生アプローチ、ジャラ林での50年以上の適応的管理。それぞれが、他の文脈にそのまま輸入できない蓄積された学習を表しています。

第四に、コミットメントと実施の間のギャップが依然として重要な制約となっています。ボン・チャレンジの誓約は2億1000万ヘクタールを超えていますが、実際の修復は大幅に遅れています。一部のコミットメントは、商業用木材プランテーションを「修復」として数えていますが、プランテーションは天然林の40倍少ない炭素しか貯蔵しません⁸。炭素クレジット市場は、不十分な検証による信頼性の課題に直面しています。科学は明確ですが、実施はそうではありません。

最後に、最も説得力のあるパターンは、負債から資産への転換です。ラウジッツの炭鉱の穴は観光客を引き付ける湖沼地帯になりました。ヘーゼルクリークは、かつて不毛だった土地で172種の鳥を支えています。絶滅危惧種のコウモリが放棄された鉱山立坑に定着しています。これらの変革は、十分な時間、投資、コミットメントがあれば、深刻な産業被害でさえ生態学的機能に向けて再指向できるという証拠を提供しています。

結論

ここに集められた証拠は、明確な発見を支持しています。劣化した土地（旧鉱山跡地を含む）の修復は、土地変換の境界のオーバーシュートに対処するための、重要で拡張性があり、文書化されたアプローチであり、同時に気候と生物多様性のためのコベネフィット（共便益）を生み出します。それだけで生態学的危機を解決するには不十分であり、排出削減や手つかずの生態系の保護に取って代わることはできません。しかし、それは真剣な投資に値する有意義な貢献を表しています。

20億ヘクタール以上の劣化した土地が潜在的に回復可能です。隔離率は、劣化した土地でのほぼゼロに対し、修復された土地では年間ヘクタールあたり4〜14トンのCO₂に達します。事例研究は、測定可能な結果を伴う生態系回復の成功を記録しています。投資された1ドルごとに8ドルのリターンが生まれます。

研究は、劣化した土地がその不毛な表面が示唆するよりも多くの可能性を秘めていることを確認しており、アパラチアから青海チベット高原までのプロジェクトは、コミットされた修復が何を達成できるかをすでに実証しています。

参考文献