草原の植物は保護活動家、作家、映画製作者、政策立案者から十分な注目を浴びていません。ほとんどの人は草原が草に覆われているという明らかな事実以外にはほとんど知りません。ここでは、草原があらゆる種類の驚きに満ちたダイナミックな場所であることをお見せします。

 

 

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世界の生息地タイプの基本的な地図。草原は茶色で示されています。[地図提供 Genetics4Good via Wikimedia]

 

 

草原とは何か?

 

草原はイネ科(Poaceae)の植物が優勢な生態系のことです。このタイプの生態系は約600万年前に広がり始めました。これは地質学的に見ると比較的新しい時代です。この時期、地球の気候は乾燥し、極の氷帽が水分を吸い上げたため寒冷化が進みました。この気候により、北アメリカの中央部や中央アジアのステップなどの森林は衰退しました。

草原が拡大するにつれて、象、ライオン、ガゼルなど、私たちが草原に関連付ける大型動物もその生息域をアフリカ、アジア、アメリカ大陸に広げました(実際、人間が来る前にアメリカに住んでいたライオン、巨大ビーバー、マンモスもいました)。

しかし、気候が再び変化した後、草原はどのように存続したのでしょうか?草原は頻繁に発生する火災に適応して進化しました。これらの火災は、草原で成長しようとする木や低木を死滅させますが、草自体は死にません。また、食草動物は草原で根を張ろうとするおいしい木本植物を食べます。さらに後述するように、草原の根系は非常に密に張り巡らされているため、成熟した草原に他の植物が定着するのは難しいのです。

 

 

草原の種類は?

 

世界には主に天然草原、半天然草原、いわゆる「改良草原」の三種類があります。 「改良草原」は農業用の草原で、ミッドウエストのトウモロコシ畑のようなものです。農家は作物として頻繁に収穫するために、元の植物を外来の草に置き換えました。

半天然草原は干し草やその他の飼料を目的に管理されていますが、肥料や除草剤は使用されません。半天然草原は単一作物ではなく多くの種を含むため、重要な野生生物の生息地となり得ます。

天然草原は耕作されておらず、牛や羊、ヤギ、または自然の食草動物によって草が食べられています。これらの草原は「改良草原」に変わるにつれて希少になっています。この記事は、トウモロコシや小麦よりも興味深い植物がある天然および半天然草原に焦点を当てています。

さて、草原とは何かが分かったところで、なぜ草原の植物に関心を持つべきか見ていきましょう!

 

 

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地球上で最も脅威にさらされている生態系の一つ、ショートグラスプレーリーに立つバイソン。[写真提供 Wolfgang Hasselmann via Pixabay]

 

 

草原の根はかけがえのない機能を提供する

 

草原の最も興味深い特徴の一つは草の根にあります。表面上は単純に見えますが、土壌の下では多くのことが起きています。森林は成長のほとんどを地上部に向けますが、草原は80%を地下に注ぎ込みます。

これはつまり、見える草1ポンドにつき、根が土中に5ポンドの物質を蓄えているということです。さらに、これらの根は前年の成長の上に積み重なり、葉は毎年枯れます。中には根が15フィートも地下に伸びる草もあります!

この素晴らしい根のネットワークは、草原が優れた農耕土壌となる主な理由です。広大な根が数世紀にわたり大量の炭素を土に蓄えます。この炭素は土壌のさまざまな菌類、細菌、動物の餌となり、豊富な栄養を植物に供給します。農家が草原を作物畑に変える際は、豊かな表土から始め、驚くほどのトウモロコシや小麦を育てることができます。これが、北アメリカの草原の80%が作物地に変わった理由です。

 

 

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熱帯サバンナ生態系を歩く象の群れ、草原の一種。[写真提供 Maria Michelle via Pixabay]

 

 

草原植物は大量のCO2を固定する

 

草原の根はもう一つの重要な役割があります。それは大気中のCO2を取り除くことです。植物は成長する際にCO2を吸収し、それを体内に蓄えます。これは気候変動対策に役立ちます。植物は生涯にわたりこの炭素を貯蔵し、枯れたり分解されたり、火災で燃えたりするまで保有します。

森林は莫大なバイオマスを持つ生産性の高い生態系であるため炭素固定に非常に有効です。しかし気候変動により森林火災が激化し増加することで、森林はリスクにもなり得ます。森林が燃え尽きると、数世紀蓄えられた炭素が一気にCO2となって大気中に放出され、地球温暖化を促進します。

UCデイビスの研究者たちは草原は森林よりも信頼できる炭素のシンクであると明らかにしました。これは特殊な根のためです。草原が燃えても、80%の炭素は地下にあり、火が届かないため20%しか大気に放出されません。火災が増えるカリフォルニアのような地域では、草原が炭素貯蔵の安全な長期的選択肢となるのです。

とはいえ、森林は依然として世界最高の炭素固定源であり、軽視すべきではありません。しかし草原は陸上炭素の約12%を含み、決して無視できる量ではないのです。

 

 

草原は熱帯雨林よりも生物多様性が高い

 

そう、正しく読みました。そしてそれは(一部の条件で)真実です。熱帯雨林は大規模に見ると地球上で最も生物多様性に富んだ場所ですが、小さな範囲では草原の方が勝ります。100平方メートル以下の場所では、草原の植物の方が雨林より多様なことが多いのです。

研究者はチェコの草原500平方フィートの区域で131種の植物を発見しました。さらに驚くべきことに、エストニアの1平方フィートの区域で43種の植物を発見し、世界記録となっています。それはあなたのスマートフォンサイズの場所に3種類の植物が生えていることに相当します!

草原がこれほど多様である理由は、光をめぐる激しい競争がないためです。森林生態系では樹木が大部分の光を遮り、下層の植物は日光を十分に得られません。草原は毎年リセットされるため、競合する種にとってほぼ公平な環境となるのです。

また、多種多様な昆虫がこれらの草原植物の花粉媒介者や食草動物として存在しています。同様に、多様な鳥類や哺乳類も草原を生息地としています。

 

 

Big bluestem, prairie plants

おそらく北米の高茎草原において最も重要な種、ビッグブルーステム。[写真提供 Friends of the Prairie Learning Center via Flickr]

 

 

草原植物の美的価値

 

時には草原植物はただ見た目がかっこいいというだけで魅力的です。記事の冒頭にあるムラサキバレンギク(エキナセア)を見てください。美しいですよね?上の写真のビッグブルーステムは、適切な条件下で12フィート(約3.6メートル)まで成長する草です。秋には鮮やかな赤と黄色に染まります。

確かに、草原は険しい山や美しい海岸ほど直感的に魅力的ではないかもしれません。しゃがみ込んで時間をかけてじっくり観察しないと、本当に面白いものは見えてきません。ぜひ試してみてください!面白い草原植物を見つけるのに最適な場所の一つは鉄道の線路脇です。そこは農業や放牧の影響を受けていない場所だからです。もっと草原植物の楽しい写真を見たいなら、こちらをご覧ください。

 

 

industrial agriculture

かつての天然草原生態系における産業農業。この生息地はトウモロコシ1種を支えるだけで、かつては何百もの草や野草の種が存在していました。[写真提供 Thomas B. via Pixabay]

 

 

草原生態系の希少性

 

多くの人は希少なものに興奮します。もしそれに共感するなら、草原の植物にきっと興奮するはずです。北米の高茎草原は世界で最も希少な生態系です。現在そのうちわずか1~4%しか残っておらず、そのほとんどはオクラホマとカンザスのフリントヒルズにあります。残りは農地や都市、過放牧地に変わっています。

世界的に見ても草原は脅かされた生態系です。陸地の約15.5%は何らかの形で保護されていますが、草原の保護率はわずか4.5%です。草原は一見魅力的でも息を呑むようでもありませんが、水を浄化し、大気中の炭素を吸収し、土壌の侵食を防ぎ、世界中の動植物や人間に食物を提供する重要な役割を果たしています。

この記事が、草原の植物にもう少し関心を持つきっかけになれば幸いです。次に美しい草原のそばを運転する際は、車を停めて実際に探検してみてください。きっと驚くような発見があるでしょう!

 

 

[特集画像提供 Rita E. via Pixabay]