サハラ砂漠を緑化したら、地球はどうなるのか

副題：地軸の傾き、ハドレー循環、アマゾンの栄養、そして環境保全の矛盾

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序章｜砂漠を緑にすることは、地球を救うことなのか

砂漠に木を植える。

乾いた大地に緑が広がり、やがて動物たちが戻ってくる。

人々は農業を営み、水や食料を得られるようになる。

それは、環境保全として理想的な光景に見える。

しかし、もしサハラ砂漠全体を緑化できたとしたら、地球には何が起こるのだろう。

サハラ砂漠は、およそ920万平方キロメートルの面積を持つ、世界最大の高温砂漠である。

この広大な土地が草原や森林へと変化すれば、アフリカの環境は大きく変わるだろう。

だが、その影響はアフリカだけにとどまらない。

サハラ砂漠は太陽光を反射している。

地球規模の大気循環の中に存在している。

さらに、砂漠から巻き上げられた微細な砂塵は、大西洋を越えてアマゾンの熱帯雨林へ届いている。

その砂塵に含まれるリンなどの栄養元素が、植物の生育を支えているのである。

では、サハラを緑化して砂塵が減れば、アマゾンはどうなるのだろう。

砂漠が太陽光を反射しなくなれば、地球は暖まるのだろうか。

植物が増えて蒸発散や雲の形成が変われば、反対に冷えるのだろうか。

アジアの雨量が変わる可能性もある。

ヨーロッパの気候や大西洋の海流にまで影響が及ぶかもしれない。

さらに、海洋の植物プランクトンや微生物、窒素循環、炭素循環、酸素循環まで視野を広げると、砂漠という一つの環境が、地球上のさまざまな生命とつながっていることが見えてくる。

しかし、今回の問いには、もう一つ重要な問題がある。

かつてサハラ砂漠には、緑豊かな時代が存在していた。

では、その時代のサハラに戻すことは、自然を回復させることなのだろうか。

現在の乾燥したサハラもまた、自然の変化によって成立した環境ではないのか。

今回は、サハラ砂漠が成立した仕組みから、人間が緑化によって地球へ及ぼし得る影響まで考えてみたい。

そして最後に、自然を守るという行為そのものを問い直してみたい。

第一部｜サハラ砂漠は、なぜ砂漠なのか

第1章｜緯度が変われば、雨の降り方も変わる──ハドレー循環と地球の気候帯

地球には、熱帯雨林がある。

砂漠がある。

温帯の森林があり、寒冷な極地も存在する。

なぜ、これほど異なる環境が形成されているのだろう。

その理由の一つが、緯度による日射量の違いである。

地球は球体であるため、太陽光が地表へ届く角度は場所によって異なる。

赤道付近では、太陽光が比較的高い角度から地表へ届きやすい。

一方、高緯度では太陽光が斜めに入射するため、同じ量の太陽光がより広い面積に分散する。

さらに、地球は自転している。

この自転によって、移動する空気や海水の進行方向には、コリオリの力による影響が生じる。

こうした条件のもとで、地球には大規模な大気循環が成立している。

その代表的なものが、ハドレー循環である。

赤道付近では、暖められた空気が上昇しやすい。

上昇した空気は、周囲の気圧が低くなることで膨張し、温度が下がる。

空気が十分に冷却されると、水蒸気が凝結して雲が形成される。

さらに水滴や氷晶が成長すれば、雨が降る。

赤道付近で降水量が多い理由の一つが、この上昇気流にある。

では、上昇した空気はどこへ行くのだろう。

上空では赤道から高緯度側へ移動し、やがて亜熱帯付近で下降する。

下降した空気は周囲から圧縮され、温度が上昇する。

温度が上がると、空気に含まれる水蒸気量が変わらなくても、相対湿度は低下する。

また、下降気流が卓越する場所では、雲を発達させる上昇運動が抑制されやすい。

これが亜熱帯高圧帯の形成につながる。

サハラ砂漠が位置する北緯20〜30度付近は、こうした下降気流の影響を受けやすい地域なのである。

ただし、緯度30度では必ず高気圧になり、雲ができなくなるというわけではない。

大気循環は季節によって変化し、海流や山脈、海陸分布なども降水量に影響する。

例えば、日本も北緯30〜40度付近に広がっているが、サハラのような砂漠ではない。

東アジアのモンスーンや周囲の海洋、季節ごとの気圧配置が異なるからである。

では、さらに高緯度ではどうなるのだろう。

北緯・南緯60度付近では、温帯と寒帯の空気がぶつかり合い、低気圧や前線が発達しやすい。

そして極地では、寒冷で密度の高い空気が下降し、高気圧が形成されやすい。

地球の大気循環は、主にハドレー循環、フェレル循環、極循環という三つの循環で説明される。

単純化すると、赤道付近では上昇、緯度30度付近では下降、緯度60度付近では上昇、極付近では下降する傾向がある。

もちろん現実の大気は、これほど整然と動いているわけではない。

しかし、この構造を知ると、地球上の気候帯が偶然に分布しているわけではないことが見えてくる。

さらに興味深いことがある。

南極もまた、砂漠に分類されるのである。

極端に寒冷で、降水量が非常に少ない地域が広がっているからだ。

砂漠とは、暑い場所を意味するわけではない。

乾燥した気候によって成立する環境なのである。

赤道付近の熱帯雨林、亜熱帯の砂漠、中緯度の低気圧帯、そして極地の乾燥環境。

それぞれは独立した現象ではなく、地球全体の大気循環の中で形成されている。

では、その大気循環を動かしている日射条件そのものが変化したら、砂漠はどうなるのだろう。

第2章｜地軸の傾きが砂漠を変える──数万年単位の気候変動

地球の地軸は、現在およそ23.4度傾いている。

この傾きによって季節が生まれる。

しかし、地軸の傾きは一定ではない。

約4万1000年の周期で、およそ22.1度から24.5度の間を変化している。

さらに、地軸はその向きもゆっくりと変えている。

これを歳差運動という。

傾いたコマが回転しながら、軸の向きを変えていく現象に似ている。

また、地球の公転軌道は完全な円ではなく、その形も長い時間をかけて変化している。

こうした天文学的な変化は、ミランコビッチ周期として知られている。

重要なのは、地球が受け取る太陽エネルギーの年間総量だけではない。

どの緯度に、どの季節に、どれほどの日射が届くのかという分布である。

例えば、北半球の夏の日射が強くなれば、アフリカ大陸の陸地も強く暖められる。

すると、海と陸の温度差や気圧配置が変化し、モンスーンの強さにも影響する。

このモンスーンが北へ拡大すれば、現在のサハラにも雨が届きやすくなる。

実際、約1万1000年前から約5000〜6000年前にかけて、サハラの広い範囲では現在より湿潤な気候が存在していた。

これをアフリカ湿潤期という。

ここで、よくある誤解を一つ修正しておきたい。

サハラ砂漠が約5000年周期で緑化と砂漠化を繰り返している、という説明は正確ではない。

約5000年前という数字は、最後の大規模な湿潤期が終わった時期と関係している。

湿潤期を繰り返す主要な天文学的周期は、約2万年規模の歳差運動に強く関係している。

そして、地軸の傾斜角や公転軌道の離心率、氷床なども気候に影響する。

つまり、サハラの気候は地球の軌道条件と関係しているのである。

ただし、この自然の長期周期を理由に、現在の急速な地球温暖化を説明できるわけではない。

現在の温暖化の主要因は、人間活動による温室効果ガスの増加である。

軌道変動と人為的な温暖化は、作用する時間尺度も主な原因も異なる。

では、過去のサハラは実際にどのような姿だったのだろうか。

第3章｜緑のサハラは実在した──雨と植物が互いを変える

現在のサハラには、広大な砂丘や岩石地帯が存在する。

しかし、過去には湖や河川、湿地、草原などが広がっていた。

その痕跡は、湖底の堆積物や花粉、動植物の化石、岩絵などから確認されている。

もちろん、サハラ全域が現在のアマゾンのような熱帯雨林だったわけではない。

地域によって植生や降水量には違いがあった。

それでも、現在とは大きく異なる環境だったことは確かである。

では、かつてのサハラでは、なぜ植物が広く生育できたのだろう。

日射条件の変化によってモンスーンが強まり、降水量が増加したことが重要である。

しかし、話はそれだけでは終わらない。

植物自身が、気候に影響していた可能性があるからだ。

植物が少ない明るい地表は、太陽光を比較的多く反射する。

一方、草原や低木が広がれば、地表面の反射率が低下する場合がある。

これによって地表のエネルギー収支が変化し、大気の流れにも影響が及ぶ。

さらに、植物は根から水を吸収し、葉から水蒸気を放出する。

これを蒸散という。

地表からの蒸発と合わせれば、蒸発散と呼ばれる。

植物が増えれば、地表から大気へ戻る水蒸気の量や分布が変化する。

すると、雲や雨の形成にも影響する可能性がある。

雨が増える。

植物が増える。

地表面の性質が変わる。

その変化が再び降水に影響する。

このように、ある変化が同じ方向の変化をさらに強める仕組みを、正のフィードバックという。

過去の緑のサハラでは、植生、土壌、湖沼などの相互作用が、湿潤な気候の維持に寄与していたと考えられている。

ただし、植物が増えれば必ず雨が増えるわけではない。

降水には、大気の上昇運動、水蒸気の輸送、海面水温、季節風など、さまざまな条件が関係している。

また、過去のサハラでは、夏のモンスーンだけでなく、地中海方面などからの冬季降水も重要だった可能性がある。

そして、地球の軌道条件が変化して降水が減少すると、植生も減っていく。

植生の減少によって地表の性質が変わり、乾燥化をさらに促進した可能性もある。

つまり、緑化を支えていた相互作用が、反対に乾燥化を強める場合もあるのである。

ここまで考えると、重要な違いが見えてくる。

かつてのサハラは、植物を植えたから雨が降ったわけではない。雨が増える気候条件が成立し、その環境で植物が増え、植物がさらに気候へ影響したのである。

では、現在のサハラに人間が木を植えた場合、同じ循環は始まるのだろうか。

第二部｜砂漠を緑化するという行為

第4章｜8000kmの緑の壁──人間は何を回復しようとしているのか

2007年、アフリカ連合によって、グレート・グリーン・ウォール計画が始まった。

サハラ砂漠の南側に位置するサヘル地域を中心に、東西約8000kmにわたって土地の再生を進める構想である。

当初は巨大な植林帯を形成する計画として知られていた。

しかし、実際の取り組みは、単純に木を横一列に植えるものではなくなっている。

地域に応じて、農地、草地、森林、土壌などを回復させる総合的な土地再生へと発展している。

2030年までに、約1億ヘクタールの劣化した土地を回復するという目標も掲げられている。

2020年の国連砂漠化対処条約（UNCCD）の報告では、対象となる特定地域内で約400万ヘクタールが回復されたとされ、約4％という数字が紹介された。

ただし、これは8000kmの植林帯の完成率を意味するわけではない。

対象地域の外側も含めた回復実績は、当時約1800万〜2000万ヘクタールと報告されている。

また、2026年の事業評価でも、進展が確認される一方、資金の実行、取り組みの調整、実績データの整備などが課題とされている。

ここで重要なのは、そもそも何を回復しようとしているのかという問題だ。

砂漠と砂漠化は、同じ意味ではない。

砂漠は、乾燥した気候によって成立する自然環境である。

一方、国際的な環境政策でいう砂漠化とは、乾燥地域などで、気候変動や人間活動によって土地が劣化することを指す。

例えば、過剰な伐採や不適切な土地利用によって土壌が流出し、植物が育ちにくくなった地域があるとする。

その土地に適した植物を回復させ、土壌を保全することには意味がある。

しかし、自然に成立しているサハラ砂漠を、すべて森林へ変えることは別問題である。

さらに、サヘル地域の植生は降水量によって変化しており、すべての場所で砂漠が一定速度で南進しているわけではない。

「砂漠が前進しているから、木の壁で食い止める」という単純な構図だけでは、実態を十分に説明できないのである。

だからこそ、今回の記事では二つの緑化を区別しておきたい。

一つは、人間活動などによって劣化した土地を回復させること。

もう一つは、自然に成立した巨大な乾燥地帯を、草原や森林へ作り替えることである。

後者を実現しようとするなら、まず解決しなければならない問題がある。

水である。

第5章｜木を植えれば雨が降るのか──水循環と緑化の限界

植物を育てるには水が必要である。

しかし、サハラ砂漠の広い範囲では、降水量が非常に少ない。

では、仮にサハラ全域に木を植えられるとして、その水はどこから来るのだろう。

地下水を使う方法が考えられる。

しかし、サハラ周辺には、現在の気候条件では補充が極めて遅い地下水も存在する。

そのような地下水を大量に利用すれば、地下水位の低下や、長期的な水資源の枯渇が問題になる。

海水を淡水化する方法もある。

だが、その場合には大量のエネルギーや輸送設備が必要になる。

沿岸部で作った淡水を、数百km、場合によっては千km以上離れた内陸へ運ばなければならないこともある。

さらに、排水や土壌への塩分蓄積にも注意しなければならない。

灌漑によって水を供給しても、蒸発が多く排水が不十分な場合には、土壌に塩類が蓄積し、植物が育ちにくくなることがある。

では、植物が十分に増えれば、自然に雨が降り始めるのだろうか。

植物には蒸散によって水蒸気を大気へ戻す作用がある。

しかし、蒸発した水が、必ず同じ場所へ雨として戻るわけではない。

風によって別の場所へ運ばれることもある。

さらに、空気中に水蒸気が存在するだけでは雨にならない。

空気が上昇し、冷却され、水蒸気が凝結し、雲粒が成長するなどの条件が必要だからだ。

ここで第1章のハドレー循環を思い出したい。

サハラは、下降気流によって雲や降水が形成されにくい環境にある。

その大規模な気候条件が変わらないまま植物を増やしても、過去の湿潤期のような雨が再現されるとは限らない。

もっとも、地域ごとに適した樹木や草本を植え、土壌の水分を守ることには意味がある。

重要なのは、森林でなければ成功ではないと考えないことだ。

乾燥した環境では、草原や低木地の回復が適切な場合もある。

緑化とは、必ずしも大きな木を増やすことではない。

その土地の水や土壌、生態系に適した植生を維持することでもある。

ここで、一つの問題が見えてくる。

植物を育てるために水が必要なのに、水を増やすために植物を育てようとする。

この循環が成立するためには、何らかの条件が必要である。

緑化できることと、緑化した状態を維持できることは違うのである。

第6章｜砂漠は太陽光を反射している──緑化による温暖化と冷却の競合

砂漠を緑化すれば、二酸化炭素が吸収され、地球温暖化を防げるのではないか。

そう考えるかもしれない。

しかし、気候への影響はそれほど単純ではない。

サハラ砂漠の地表は比較的明るく、太陽光を反射する。

地表が太陽光を反射する割合を、アルベドという。

アルベドが高い地表は、太陽光を多く反射する。

一方、森林などの暗い地表は、一般により多くの太陽エネルギーを吸収する。

では、サハラを森林や草原に変えたらどうなるだろう。

地表のアルベドが低下すれば、吸収する太陽エネルギーが増える可能性がある。

これは地球を暖める方向の作用である。

実際、2021年に発表された気候モデル研究では、約6000年前の気候条件を前提として、北アフリカとアラビア地域の広い範囲を植生で覆う実験が行われた。

その結果、低木で覆う条件では全球平均気温が約0.40℃、草地で覆う条件では約0.25℃高くなる結果が得られた。

ただし、これは現代のサハラを緑化した場合の予測値ではない。

約6000年前の気候条件や、植生を広範囲に配置するという理想化した条件に基づく結果である。

そして、緑化には地球を冷やす方向の作用も存在する。

植物が水を蒸発散させる際には、周囲から熱が使われる。

また、植物の成長によって二酸化炭素が取り込まれ、その炭素の一部が長期間蓄積されれば、温暖化を抑える方向へ働く。

雲の変化も重要だ。

雲には太陽光を反射する作用がある。

一方、地球から放出される赤外線を吸収し、温室効果をもたらす作用もある。

つまり、雲が増えたから必ず冷えるわけではない。

さらに、砂塵の量が変われば、大気中の微粒子による光の反射や吸収も変化する。

緑化によって地表の反射率が低下する。

植物による蒸発散が増える。

炭素の蓄積量が変化する。

雲や砂塵の量も変わる。

これらの作用をすべて考えなければ、緑化が地球の気温にどのような影響を与えるかは判断できない。

ここで、緑化という言葉の印象と、物理学的な現実の違いが見えてくる。

緑が増えることは、必ずしも地球が冷えることを意味しないのである。

第三部｜砂漠から始まる物質の循環

第7章｜砂漠の砂がアマゾンを育てる──大西洋を渡るリン

サハラ砂漠には、もう一つ重要な役割がある。

それは、遠く離れた生態系に栄養元素を運んでいることだ。

サハラから巻き上げられた砂塵は、大西洋を越えてアマゾンへ運ばれている。

ただし、砂塵として長距離を移動する粒子は、砂丘を構成する粗い砂粒そのものではない。

主にシルトや粘土サイズの微細な鉱物粒子などである。

2015年、NASAは人工衛星CALIPSOによる2007〜2013年の観測をもとに、サハラ由来の砂塵がアマゾンへ沈着する量を推定した。

その結果、年間平均約2770万トンの砂塵がアマゾン流域へ沈着し、その中に約2万2000トンのリンが含まれていると見積もられた。

ただし、これらは直接すべての粒子を数えた値ではなく、観測と推定に基づく数字である。

2020年には、別の観測とモデルを組み合わせた研究によって、アマゾンへの年間砂塵沈着量を約800万〜1000万トンとする、より小さい推定値も発表された。

つまり、砂塵輸送の存在は確認されているが、運ばれる総量には推定方法による不確実性が残っている。

では、なぜリンが重要なのだろう。

植物の生育には、窒素、リン、カリウムをはじめとする複数の栄養元素が必要である。

リンはDNAやRNA、ATPなどの構成に関わり、生命の活動に欠かせない。

アマゾンの土壌は地域差が大きいが、古く風化が進んだ土壌では、植物が利用できるリンが不足しやすい場所がある。

森林内部では、落葉や枯れた植物が分解され、栄養が再び利用される。

しかし、雨によって栄養元素が流出することもある。

そこで、外部から運ばれてくる砂塵が、失われたリンの一部を補っているのである。

特に重要な砂塵の供給源の一つが、チャドに存在するボデレ低地だ。

ここには、かつて大きな湖が存在していた。

その湖に由来する堆積物が、現在では風によって巻き上げられている。

つまり、かつてサハラに存在した湖の堆積物が、現代のアマゾンの森林へ栄養を届けているのである。

ここで、サハラを緑化した場合を考えてみよう。

植物が地表を覆えば、風によって土壌粒子が巻き上げられにくくなる場所もあるだろう。

すると、アマゾンへの栄養供給が変化する可能性がある。

ただし、砂塵が減ることと、アマゾンの森林が消滅することは同じではない。

アマゾンには栄養の再利用や複数の供給経路があり、砂塵の変化による影響は慎重に評価する必要がある。

それでも、重要な事実が残る。

サハラの砂塵は、遠く離れた森林の栄養循環に参加している。

そして、その影響は陸上の森林だけにとどまらない。

大西洋にも砂塵が降り注いでいるからである。

第8章｜砂塵は海の生命も育てるのか──リン、鉄、窒素循環の接点

砂塵が海へ落ちたら、何が起こるのだろう。

大西洋には、目に見えないほど小さな植物プランクトンや微生物が存在している。

それらは海洋の生態系を支える重要な存在である。

植物プランクトンの多くは、太陽光を利用して光合成を行う。

そのためには、光だけでなく、栄養元素も必要になる。

例えば、窒素やリン、鉄などである。

ここで、窒素について考えてみよう。

地球の大気の約78％は窒素分子で構成されている。

酸素よりもはるかに多い。

それなのに、生物にとって利用可能な窒素が不足する場合がある。

なぜだろう。

大気中の窒素分子は、二つの窒素原子が強く結びついた安定した分子だからである。

多くの生物は、そのままの窒素分子を直接利用することができない。

そこで重要になるのが、窒素固定である。

一部の細菌や古細菌は、大気中の窒素分子をアンモニアなどの形へ変化させる能力を持っている。

その窒素が生物の体を構成するタンパク質や核酸などに取り込まれる。

生物が死に、分解されれば、窒素は再び環境中へ戻る。

さらに、微生物による硝化や脱窒などの作用を経て、窒素はさまざまな化学形態を行き来する。

これが窒素循環である。

では、サハラ砂漠の砂塵は、この窒素循環とどのように関係しているのだろう。

ここで鉄が登場する。

窒素固定を行う酵素には、鉄などの金属元素が必要になる。

そのため、海洋の一部では、鉄の供給が窒素固定微生物の活動に影響する。

実際、2015年の研究では、亜熱帯の北大西洋に生息する特定の窒素固定微生物について、鉄やサハラ由来の砂塵を加えることで窒素固定が促進される結果が報告された。

ただし、これは特定の微生物と実験条件で得られた結果であり、海全体で同じ反応が生じるという意味ではない。

それでも、興味深い関係が存在している。

砂漠から鉄などの元素が運ばれる。

その元素が、特定の微生物による窒素固定に影響する。

固定された窒素が、ほかの生物に利用される。

その結果、海洋の生物生産や炭素循環にも影響する可能性がある。

つまり、砂塵は単に栄養を直接運ぶだけではない。

生物が栄養を利用可能な形へ変換する仕組みにまで関わっているのである。

もっとも、栄養元素は多ければ多いほどよいわけではない。

窒素やリンの供給が過剰になれば、特定の場所では植物プランクトンが異常に増殖することもある。

そして、それらが死んで分解される際には、酸素が大量に消費される場合がある。

水中の酸素が不足すれば、魚やほかの生物の生存にも影響する。

つまり、栄養は生命を育てる一方で、条件によっては酸素不足を引き起こすことにも関係している。

ここでも、一つの物質が常に良い働きだけをするわけではない。

そして、窒素循環を考えていたはずなのに、今度は酸素循環へと話がつながっていく。

第9章｜森林は酸素を増やしているのか──炭素循環と酸素循環の違い

アマゾンは、地球の肺と呼ばれることがある。

広大な森林が光合成によって酸素を生み出しているからだ。

では、アマゾンの森林が減少したら、地球の酸素はなくなってしまうのだろうか。

ここで、光合成による酸素の生産と、大気中に蓄積する酸素を区別する必要がある。

植物は光合成によって二酸化炭素と水から有機物を作り、酸素を放出する。

しかし、植物自身も呼吸によって酸素を消費している。

また、植物が枯れ、微生物によって分解される際にも酸素が消費される。

つまり、植物が酸素を生産していても、その酸素がすべて大気中に残るわけではない。

成熟した森林では、長期的な酸素の生産と消費が、おおむね釣り合う場合が多い。

さらに、地球上の光合成は陸上の植物だけが行っているわけではない。

NOAAによれば、地球上で生産される酸素のおよそ半分は、海洋の植物プランクトンなどによる光合成に由来すると推定されている。

ただし、海洋でも生物の呼吸や分解によって大量の酸素が消費される。

そして、大気中には過去の長い地球史を通じて蓄積してきた大量の酸素が存在する。

そのため、アマゾンの森林が衰退したとしても、直ちに地球の酸素が大幅に不足するわけではない。

では、森林を守る意味は小さいのだろうか。

もちろん、そうではない。

森林は大量の炭素を蓄積している。

森林が失われれば、そこに蓄積されていた炭素の一部が二酸化炭素として大気へ放出される可能性がある。

さらに、植物による蒸発散は降水の再循環に関係している。

森林の減少によって水循環が変化すれば、地域の降水量や気温にも影響することがある。

生物多様性や土壌の保全という役割もある。

つまり、森林の役割は酸素生産だけでは説明できない。

ここでもサハラ砂漠との関係が見えてくる。

サハラから運ばれた砂塵が、アマゾンのリン循環に関わる。

砂塵に含まれる元素は、海洋の窒素循環にも関わる可能性がある。

窒素やリンが利用可能になれば、海洋の一次生産にも影響する。

その一次生産は、炭素の取り込みや酸素の放出にも関係している。

そして、酸素は生物の呼吸や有機物の分解によって消費される。

砂漠、森林、海洋。

一見すると異なる環境が、複数の物質循環によってつながっているのである。

しかし、こうした循環を考えるときには、もう一つ重要な違いがある。

物質がどれほど生産されるかという問題と、その物質が最終的にどれほど蓄積されるかという問題は、同じではない。

この違いは、酸素だけでなく、炭素や窒素、水についても考える必要がある。

第四部｜サハラの変化は世界に届くのか

第10章｜砂漠の緑化が海流を変える──大西洋の熱と塩分の循環

サハラ砂漠が緑化すると、大西洋の海洋循環まで変化する可能性がある。

では、なぜ陸上の植物が、海の流れに影響するのだろう。

ここで重要になるのが、海水の密度である。

海水の密度は、主に温度と塩分によって変化する。

一般に、冷たい海水は暖かい海水より密度が高い。

また、同じ温度であれば、塩分濃度が高い海水ほど密度が高い。

こうした密度の違いは、海洋の鉛直方向の動きに関係している。

大西洋には、表層の比較的暖かい海水が北へ運ばれ、北大西洋の高緯度域で冷却され、深い層へ沈み込むという大規模な循環が存在している。

これを大西洋南北熱塩循環、AMOCと呼ぶ。

ただし、実際のAMOCは海水の密度差だけでなく、風や海洋の力学的な作用などにも支えられている。

この循環は、南北方向の熱輸送に重要な役割を持っている。

では、サハラの緑化はAMOCにどう関係するのだろう。

一つの経路が、大気を通じた降水量の変化である。

サハラの植生が増え、地表の反射率や蒸発散が変化すると、大気循環にも影響が及ぶ。

その結果、北大西洋の一部で降水量が変化すれば、海面付近の塩分濃度も変化する可能性がある。

降水が増えれば、海水が淡水によって薄められ、塩分濃度が下がることがある。

それが海水の密度や沈み込みに影響し、AMOCを変化させる可能性があるのである。

2021年の気候モデル研究では、約6000年前の環境を前提として、サハラの砂塵の減少と植生の増加がAMOCに及ぼす影響が調べられた。

その結果、砂塵を減少させるだけの条件では、AMOCが約6.2％弱まった。

一方、サハラを低木や草地で覆う条件では、AMOCが約4.8〜6.1％強まった。

両方の変化を同時に与えた場合も、その研究ではAMOCが強まる結果となったが、変化の大きさは個別の条件によって異なった。

つまり、砂塵の減少と植生の増加が、同じ方向に作用するとは限らないのである。

ただし、この数字は過去の気候を再現するためのモデル実験による結果だ。

現代のサハラを緑化すればAMOCが必ず同じ割合で変化するという予測ではない。

それでも、この研究は一つの重要なことを示している。

アフリカの地表面の変化が、大気中の降水分布を変え、その影響が大西洋の塩分や海洋循環にまで及ぶ可能性があるということだ。

では、その海洋循環が変化したとき、ヨーロッパやアジアの気候はどうなるのだろうか。

第11章｜アジアに雨が降り、ヨーロッパは寒冷化するのか

サハラ砂漠を緑化すると、アフリカ以外の地域でも気候が変化する可能性がある。

これは、気候モデルによる研究で示されている。

2019年の研究では、約6000年前の緑のサハラを考慮したモデルにおいて、北半球の陸上モンスーン降水量が約33％増加する結果が得られた。

ただし、この33％という数字は、アジアだけの降水量が33％増えるという意味ではない。

北半球の陸上モンスーン地域全体について、特定の条件で計算された値である。

同じ研究では、サハラの植生による影響だけで、アジアのモンスーン降水量が約8％増加する結果も示されている。

では、なぜアフリカの植物がアジアの雨に影響するのだろう。

大気には、気圧や温度の変化が遠く離れた地域へ伝わる仕組みが存在している。

例えば、ある地域で大気の加熱や上昇運動が変化すると、その影響が大規模な大気の流れや波動を通じて別の地域へ伝わることがある。

また、熱帯の大気循環や海面水温が変化すれば、遠く離れた地域の降雨にも影響する場合がある。

これを気候の遠隔相関という観点から考えることができる。

つまり、アフリカの環境が変化することで、アジアの気候にも変化が及ぶ可能性があるのである。

しかし、それはすべての地域で降水量が増えることを意味しない。

ある場所で雨が増え、別の場所では雨が減る可能性もある。

同じ地球上でも、変化の方向は一様ではないのだ。

では、ヨーロッパはどうなるのだろうか。

大西洋の海洋循環が変化すれば、ヨーロッパへ運ばれる熱にも影響する可能性がある。

しかし、サハラを緑化すればヨーロッパが氷に覆われるという結論は、現在の科学的な根拠からは導けない。

海洋循環の変化による地域的な気温の変化と、大陸が大規模な氷床に覆われることは、まったく異なる現象だからだ。

南極についても同じである。

地球全体の気温や海洋循環が変化すれば、南極の氷床にも長期的な影響が及ぶ可能性はある。

しかし、サハラの緑化によって南極の氷がどれほど溶けるかを、現在の知識だけで断定することはできない。

ここでは、科学的に確認された現象と、モデルによって示された可能性、まだ裏付けが十分ではない予測を区別する必要がある。

それでも、サハラの緑化からわかることは大きい。

地球の気候は、国境や大陸の境界によって分けられているわけではない。

熱は大気や海洋によって運ばれる。

水は蒸発し、雲になり、雨となって別の場所へ降る。

砂塵は風によって運ばれ、海や森林に栄養を届ける。

炭素や窒素も、さまざまな化学形態を変えながら循環する。

その一つを変化させれば、ほかの循環にも影響が及ぶ可能性がある。

しかし、これらの循環は単純な一方向の鎖ではない。

互いに影響を与え合い、ときには変化を強め、ときには打ち消し合っている。

だからこそ、地球規模の環境変化を予測することは難しい。

サハラ砂漠を緑化したら、地球はどうなるのか。

この問いに答えるためには、サハラだけを観察していては足りないのである。

第五部｜自然を守るとは、何を守ることなのか

第12章｜戻そうとしている自然とは、いつの時点の自然なのか

ここまで、サハラ砂漠を緑化した場合に考えられる影響を見てきた。

大気循環が変化する可能性がある。

水循環や地表面の反射率が変化する。

砂塵の発生量が変われば、アマゾンのリン供給や海洋の栄養循環にも影響が及ぶかもしれない。

さらに、炭素循環や窒素循環、海洋循環まで考える必要がある。

では、サハラ砂漠を緑化することは、地球にとって良いことなのだろうか。

この問いに答えるには、まず何をもって良いと判断するのかを決めなければならない。

例えば、ある地域で植生を回復させた結果、土壌の流出が減り、農作物が育つようになったとする。

その地域の住民にとって、大きな利益になるだろう。

しかし、自然の乾燥地に適応してきた生物にとっては、生息環境が変化することになる。

さらに、その変化が地球規模の大気や物質循環へ影響する可能性もある。

ここで、環境保全という言葉そのものを考え直す必要がある。

そもそも、自然を守るとは何を守ることなのだろう。

現在の森林を維持することなのか。

過去に存在した森林を回復することなのか。

それとも、森林が自然に成長し、枯れ、更新する仕組みを守ることなのか。

例えば、山火事を考えてみよう。

人間は森林を守るために火災を消す。

しかし、自然に発生する火災が森林の更新に重要な役割を持つ地域も存在する。

そうした場所で火災を長期間抑制し続けると、燃料となる植物が蓄積し、かえって大規模な火災の危険性が高まることがある。

森林を守るために行った行為が、森林の更新過程を変えてしまうのである。

砂浜も同じだ。

砂浜を守るために砂の移動を止めれば、その場所では砂が維持されるかもしれない。

しかし、別の海岸へ供給される砂が減り、別の場所で侵食が進むことがある。

では、砂浜を守るとは、その場所の砂を固定することなのだろうか。

それとも、砂が供給され、移動し、堆積する循環を守ることなのだろうか。

ここで、自然保護には少なくとも異なる目的が存在することに気づく。

過去の生態系を復元すること。

現在の生態系を維持すること。

自然の変化や更新の過程を守ること。

そして、未来の環境変化にも対応できる条件を整えること。

これらは、必ずしも一致しない。

過去の生態系を復元すれば、現在そこに生息している生物に影響する場合がある。

現在の生態系を固定しようとすれば、自然の遷移や更新を妨げることがある。

未来の気候変動に備えるためには、過去とは異なる生態系への変化を認める必要があるかもしれない。

では、過去の自然を復元するという場合、どの時代を基準にするべきなのだろうか。

サハラ砂漠は、約6000年前には現在より緑豊かだった。

しかし、さらに時代を遡れば、別の乾燥期も存在していた。

約6000年前のサハラを理想とするのであれば、その理由は何だろう。

1万年前ではいけないのだろうか。

10万年前ではどうだろう。

あるいは、人間が大規模に環境を改変する以前を基準にするべきなのだろうか。

しかし、人間の影響が少ない自然であっても、気候変動や火山活動、地殻変動、生物の進化などによって、絶えず変化してきた。

自然とは、もともと固定されたものではないのである。

もちろん、だからといって過去の自然を復元することに意味がないわけではない。

例えば、人間活動によって破壊された湿地を、破壊される以前の状態に近づけることには、生態学的な意味がある。

過去の記録は、失われた機能を理解する手がかりになる。

しかし、その過去を選ぶ理由は、説明される必要がある。

生物多様性を守るためなのか。

人間の生活を支えるためなのか。

歴史的な景観を保存するためなのか。

それとも、将来の環境変化に耐えられる生態系を作るためなのか。

目的が異なれば、適切な方法も変わる。

そして、ある地域の利益が別の地域に影響する可能性がある以上、誰がその選択を行い、誰が費用や損失を引き受けるのかという問題も残る。

ここで、自然科学が答えられることと、答えられないことを区別しておきたい。

科学は、過去にどのような環境が存在したのかを調べることができる。

人間が環境を改変した場合に、どのような影響が生じ得るのかを予測することもできる。

しかし、どの時代の自然を理想とするべきなのかという価値判断を、科学的事実だけで一意に決定することはできない。

また、人間が自然の一部だからといって、人間による環境改変がすべて正当化されるわけでもない。

私たちは自然の外側に立っているわけではない。

それでも、自らの行為によって何が変化するのかを理解し、その結果に責任を持つ必要がある。

そのためには、自然を守ることと、自然を変えないことを同一視しない方がよいのかもしれない。

守るために介入する必要がある場合もある。

反対に、守るために介入を控えるべき場合もある。

そして、何を守るべきなのかを判断するためには、現在の風景だけでなく、その風景を成立させている仕組みまで理解する必要がある。

自然保護とは、過去のある時点に地球を戻すことだけではなく、何を維持し、何を回復し、何を変化させるのかを選び続けることでもある。

その選択には、科学的な理解と価値判断の両方が必要なのである。

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終章｜砂漠は、地球にとって必要なのか

サハラ砂漠を緑化したら、地球はどうなるのか。

この問いから考え始めた。

最初は、砂漠に木を植えれば、緑が増えて環境が改善するように思えた。

しかし、サハラ砂漠が成立する理由を調べてみると、地球規模の大気循環が関係していた。

さらに、その大気循環には緯度ごとの日射条件が関係していた。

地球の地軸や公転軌道が変化すれば、日射の季節分布が変わり、モンスーンや降水量も変化する。

そして、その変化によって、かつてのサハラには緑が広がっていた。

しかし、その緑も永遠には続かなかった。

やがて降水量が減り、植物が減少し、現在の乾燥した環境へと変化していった。

さらに、サハラ砂漠は単に乾燥した土地というだけではなかった。

太陽光を反射し、地球の放射収支に関係している。

砂塵は大西洋を越え、アマゾンの土壌へリンを運んでいる。

海へ届く砂塵は、鉄などの栄養元素の供給を通じて、海洋の微生物や窒素循環にも関わっている。

そして、その窒素循環は、海洋の生物生産や炭素循環、酸素循環にもつながっている。

緑化による地表の変化は、大気を通じて海洋の塩分や熱の循環へ影響する可能性もある。

つまり、サハラ砂漠は砂漠として、地球の複数の循環に参加しているのである。

だからといって、砂漠化による土地の劣化を放置するべきだというわけではない。

土壌を守り、地域に適した植生を回復させ、人々の生活を支えることには意味がある。

しかし、自然に成立した砂漠をすべて緑へと変えることは、それとは異なる問題である。

ある場所で環境を改善することが、別の場所の環境を変化させる可能性があるからだ。

そして、その変化が利益になるのか損失になるのかは、何を基準に判断するかによって異なる。

ここまで考えてみると、一つのことに気づく。

私たちは自然を、一枚の風景として捉えがちなのかもしれない。

緑豊かな森林。

青い海。

流れる川。

雪に覆われた山。

しかし、その風景は、絶えず変化している自然の一つの状態にすぎない。

森は成長し、枯れ、更新する。

川は土砂を運び、地形を変える。

海は熱や物質を運ぶ。

砂漠もまた、乾燥化と湿潤化を繰り返してきた。

地球は、完成した一枚の風景ではない。

さまざまな循環が重なり合い、時間とともに変化し続ける世界なのである。

では、その自然を守るとは何を意味するのだろう。

過去の自然へ戻すことなのか。

現在の自然を維持することなのか。

それとも、未来の自然が変化していける条件を守ることなのか。

おそらく、一つの答えだけでは足りない。

そして、私たちが何らかの自然を守ろうとする以上、そこには必ず、何を守るべきだと考えるのかという判断が存在している。

だからこそ、最後に三つの問いを残しておきたい。

人間は、自然を守ろうとしているのか。

それとも、人間にとって都合のよい自然を作ろうとしているのか。

そして、戻そうとしている自然とは、いつの時点の自然なのだろうか。

この問いに答えるためには、自然の仕組みを知らなければならない。

しかし、自然の仕組みを知ったからといって、何を守るべきなのかが自動的に決まるわけでもない。

自然科学は、私たちがどのような世界に生きているのかを教えてくれる。

そして哲学は、その世界に対して、私たちが何をするべきなのかを問い続ける。

サハラ砂漠を緑化したら、地球はどうなるのか。

その答えを探していたはずが、いつの間にか、地球をどのような姿にしたいのかという、人間自身の問いへと戻ってきた。

地球は、人間が自然を守るという言葉を生み出すよりも、はるか昔から変化し続けてきた。

そして、これからも変化していくだろう。

しかし、その変化の一部を人間が引き起こすこともある。

だからこそ、私たちは変化する自然を理解するだけでなく、自分たちが引き起こす変化についても考え続けなければならない。

自然を守るとは、自然を変えないことなのか。

それとも、自然を変える力を持つ人間が、その力の使い方を問い続けることなのだろうか。

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参考資料

* NASA Science：Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth’s Climate（2020）
* Met Office：Global circulation patterns
* Nature Communications：Early warning signals of the termination of the African Humid Period(s)（2024）
* UNCCD：The Great Green Wall: Implementation Status and Way Ahead to 2030（2020）
* UNCCD：Five years of the Great Green Wall Accelerator（2026）
* UNCCD：Convention to Combat Desertification, Article 1
* NASA：NASA Satellite Reveals How Much Saharan Dust Feeds Amazon’s Plants（2015）
* Global Biogeochemical Cycles：Characterizing and Quantifying African Dust Transport and Deposition to South America（2020）
* The ISME Journal：The effect of nutrients on carbon and nitrogen fixation by the UCYN-A–haptophyte symbiosis（2015）
* Journal of Climate：AMOC and Climate Responses to Dust Reduction and Greening of the Sahara during the Mid-Holocene（2021）
* Geophysical Research Letters：Northern Hemisphere Land Monsoon Precipitation Increased by the Green Sahara During Middle Holocene（2019）
* NOAA：How much oxygen comes from the ocean?