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大気汚染と気候が都市の樹木の成長に果たす役割
The role of air pollution and climate on the growth of urban trees.
PMID: 30807955 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.291.
抄録
都市環境は、空気の質の悪さと厳しい気候条件を特徴としており、都市での生活に影響を与えます。ヒートアイランドや不浸透性が極端な気候変動を悪化させるため、市民は特に気候変動の影響を受けやすい。都市の樹木は、樹木の成長に伴って増加する生態系サービスを提供するため、気候変動の緩和や都市の気候変動への適応のための重要なツールである。しかし、樹木の成長は、都市環境に見られるより厳しい条件によって影響を受ける可能性がある。我々は、世界最大級の都市複合体であるブラジルのサンパウロにおける樹木の成長の空間的／時間的変動に対する大気汚染と気候の影響を評価した。この目的のために、工業地域を含む地域でTipuana tipu種の41本の樹木をサンプリングした。標準的な年輪年代学的手法を用いて樹齢年表を作成した。空間分析の結果、木の生長は、都市の暖かい地域では空気中のP濃度が高いほど速く、一方でAl、Ba、Znの濃度が高いと生長が低下することが明らかになった。産業クラスターからの粒子状物質（PM）もまた、すべての直径クラスにおいて樹木の平均成長率を最大37％まで低下させた。同様の結果が時間分析によって得られ、年間の成長率は気温と正の関係にあり、これが年間の成長変動の16％を説明していることを示唆している。一方、降水量は樹木の成長とは関係がない。PMの平均濃度は年間の成長変動の41％を説明し、最も乾燥した月に濃度が高くなると成長率が低下することが示された。ヒートアイランド効果や都市の土壌における水の制限にもかかわらず、本種は暖かい条件を利用しており、降水量によって測定される水の利用可能性によって制限されることはない。一方、大気汚染はこれらの樹木の成長に直接影響を与え、成長を制限する主要な要因となっている。
The urban environment features poor air quality and harsher climate conditions that affect the life in the cities. Citizens are especially vulnerable to climate change, because heat island and impervious exacerbates extreme climate events. Urban trees are important tools for mitigation and adaptation of cities to climate change because they provide ecosystem services that increase while trees grow. Nonetheless, the growth of trees may be affected by the harsher conditions found in the urban environment. We assessed the impact of air pollution and climate on the spatial/temporal variability of tree growth in São Paulo, Brazil, one of the largest urban conglomerates in the world. For this purpose, we sampled 41 trees of the Tipuana tipu species in a region that includes industrial areas. We built a tree-ring chronology using standard dendrochronological methods. Spatial analyses show that trees grow faster in the warmer parts of the city and under higher concentrations of airborne P, whereas growth is reduced under higher concentrations of Al, Ba, Zn. Particulate matter (PM) from the industrial cluster also reduce average growth rate of trees, up to 37% in all diameter classes. Similar results were obtained via temporal analyses, suggesting that the annual growth rate is positively associated with temperature, which explain 16% of interannual growth variability. Precipitation, on the other hand, has no association with tree growth. The average concentration of PM explains 41% of interannual growth variability, and higher concentrations during the driest months reduce growth rate. Despite heat island effect and water limitation in the soil of the city, this species takes advantage of warmer conditions and it is not limited by water availability as measured by precipitation. On the other hand, air pollution directly impacts the growth of these trees being a major limiting growth factor.
Copyright © 2019. Published by Elsevier B.V.