急激な気候変動に起因する生物群集の変化に対する、コタミナス州の軍事施設の脆弱性の評価

Assessing the Vulnerability of Military Installations in the Coterminous United States to Potential Biome Shifts Resulting from Rapid Climate Change.

• Richard H Odom
• W Mark Ford

抄録

気候変動が国防総省（DoD）の施設に与える影響は、洪水、干ばつ、火勢の変化、侵入種に対する脆弱性を増大させることで、軍事的使命と自然資源のスチュワードシップの取り組みに挑戦することになる。我々は、国防総省の土地における潜在的な変化を評価するために、Holdridge Life Zoneシステムを用いて、現在の気候に基づいた米国の共生地の生物群の分類を作成した。既存の生態地域分類、主要な森林タイプの分布、北米東部の樹木種との比較を用いて、分類の妥当性を検証した。地球規模の気候モデルのアンサンブルを用いて、3つの温室効果ガス排出シナリオ（低B1、中程度A1B、高A2）の下で、今世紀半ばから晩期にかけての将来の生活圏を予測した。施設の脆弱性（n=529）を評価するために、空間クラスター分析を用いてバイオームシフトを分析し、地域間の変動を特徴づけるとともに、その後のランドスケープレベルの分析のために代表的な施設を特定した。年間平均気温は上昇すると予想されるが、北東部、湖沼州、西部グレートプレーンズに位置する施設では、気温の比例的な上昇が最も大きくなる可能性が高い。したがって、これらの施設の森林や草原の群集は、広範な訓練や環境目標を支援するために管理されており、撹乱体制の変化、暑さ、水分ストレスによって悪影響を受ける可能性がある。しかし、北東部と湖沼地域では降水量が増加し、気温上昇による生物群集への影響をある程度緩和すると予測されている。異なる生態系における気候変動への対応が不確実であることを考えると、脆弱性を理解し、適切な対応を提供するためには、意思決定を支援する枠組みの中で、環境とスチュワードシップの属性を追加する必要がある。

Climate-change impacts to Department of Defense (DoD) installations will challenge military mission and natural resource stewardship efforts by increasing vulnerability to flooding, drought, altered fire regimes, and invasive species. We developed biome classifications based on current climate for the coterminous United States using the Holdridge Life Zone system to assess potential change on DoD lands. We validated classifications using comparisons to existing ecoregional classifications, the distribution of major forest types, and tree species in eastern North America. We projected future life zones for mid- and late-century time periods under three greenhouse gas emission scenarios (low-B1, moderate-A1B, and high-A2) using an ensemble of global climate models. To assess installation vulnerability (n = 529), we analyzed biome shifts using spatial cluster analysis to characterize interregional variation, and identified representative installations for subsequent landscape-level analyses. Although mean annual temperatures are expected to increase, installations located in the Northeast, Lake States, and western Great Plains are likely to experience the largest proportional increases in temperature. Accordingly, forest and grassland communities at these installations managed to support a wide range of training, and environmental objectives may be adversely affected by altered disturbance regimes, heat, and moisture stress. However, precipitation is projected to increase in the Northeast and Lake States mitigating some effects of increased temperatures on biological communities. Given the uncertain response to climate change in different ecoregions, additional environmental and stewardship attributes are needed within a decision-support framework to understand vulnerabilities and provide appropriate responses.