世界の水資源と食料・農業・農村 Water Resources Management for Food, Agriculture and Rural Environment 総合地球環境学研究所 渡邉紹裕 (第32回農業環境シンポジウム100526)

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1 第 32 回農業環境シンポジウム (2010 年 5 月 26 日 ) Water Resources Management for Food, Agriculture and Rural Environment 総合地球環境学研究所 渡邉紹裕

2 ひまわり 6 号が撮影した地球 ( 気象庁 HP から ) env/portal/chishiki_ondanka/p01.html

3 トピック 世界の水資源の概況 農業 食料生産と水 地球温暖化と水資源 水資源の変化と食料 農業 農村 変化する水循環と食 農 水土

4 世界の水資源の概況 トルコ アタチュルクダム 487 億 m 3

5 地球の水 利用 3%

6 世界の水使用量 生活用水 水使用量 Km 3 / 年 工業用水 農業用水

7 一人当たり潜在的年使用可能水量 (m 3 ( 資料提供 : 沖大幹 鼎信次郎 ( 東京大学 / 年 人 )) ) 水ストレス 水ストレス の現況 (1 人当り年間水使用可能量 [m3/ 年 人 ) 水不足 水ストレス 世界平均 :8,559m 3, 日本 :3,355m355m 3, エジプト :779m 3, サウジアラビヤ :94m 3 高水ストレス低

8 世界の洪水被害 洪水影響は世界中で年間 5 億 2 千万人 年間最大 25,000 人の死亡 洪水関連死亡者数 : 自然災害関連の死亡者数全体の15% ホームレス, 病気, 農作物 家畜への被害など 大洪水被害を受けるアジア 過去 20 年間, 毎年平均 4 億人以上が洪水の直接被害 水害被害の 44% がアジア (1987 年 ~1997 年 ) 洪水 気候関連災害対応コスト急増 フィリッピン ラグナ湖流入河川

9 国連ミレニアム開発目標 UN MDGs 目標 7: 環境の持続可能性の確保 のターゲット 年までに 安全な飲料水と基礎的な衛生施設を継続的に利用できない人々の割合を半減する 現在, 世界で約 11 億人が安全な飲料水にアクセスできず 基本的な衛生施設を利用できない人は約 26 億人 毎年約 180 万人の子供が下痢のために死亡 学校へ出席ができなくなっている日が延 4 億 4,300 万日 目標達成に向けた改善は順調とはいえず 現在の状況が続くと, 例えばサブ サハラアフリカではサハラアフリカでは, 水に関する目標達成は2040 年, 衛生に関する目標達成は 2076 年となってしまうという. また衛生の目標は,77 国が軌道から外れ 4 億 3000 万人に対して達成ができないという (WHO/UNICEF 共同モニタリングプロジェクト報告書 (2006),UNDP 人間開発報告書 (2006), 外務省資料 (2007) から )

10 日本の洪水被害の推移 風水害死者数の推移 ( 国土交通省河川局 )

11 日本の水使用量の変化 日本の水使用量の推移 ( 国土交通省資料 )

12 農業 食料生産と水 滋賀県大津市千野

13 食べものと水 ごはん一膳 ( コメ67g)440リットル米生産 ( 日本 )1 人 1 日約 700 リットル チーズバーガー 1 個約 2,700 L 日本 : 家庭では 1 人 1 日約 300~350L 350L 米国 : 家庭では 1 人 1 日約 600~700L k tai.impress.co.jp/.../todays_goods/19296.html

14 食料増産を支えてきた農業用水 農林水産省資料 人口増加に対応するための食料増産. 灌漑は単収向上へ一定の貢献. アジアの米増産への灌漑の寄与は大きい.( 国際稲研究所, 緑の革命の分析 ) 水の利用で穀物生産量増加 コメの増産への諸要因の寄与 アジア各国における 1965~80 年間の米の増産に寄与した要因 )高収量品種 低投入 kg/ha 産(高収量品種 高投入 高収量品種低投入 在来品種 高投入 25 生物在来品種 低投入 水の利用可能量 ( m3 /ha) 出典 : IWMI World Water and Climate Atlas 注 ) このグラフは 水の利用可能量に対する作物収量の反応を示す 高収量品種は 降雨依存型品種に比べて 十分な量の水が供給された場合にのみ生産が多い 0 穀1980 までの増増産量 ( 百万トン ) 1965~ 品種改良の効果 肥料の効果 かんがいの効果 その他の他要因 出典 :R.W.Herdt and C.Capule, Adoption, Spread, and P roduction Impact of Modern Rice Varieties in Asia.1983 年 ( 国際稲研究注 1. 緑の革命所 ): 1960 年後半から緑の革命と呼ばれる農業の技術革新がなされた 緑の革命では アジア等の各国で 高単収を得ることが可能となるイネの新品種等が作付けされ かんがいの普及や肥料の増投等の効果とあいまって食料が増産された 2. ここでいうアジア各国とは ビルマ バングラデシュ 中国 インド インドネシア フィリピン スリランカ タイの 8 カ国をいう

15 世界の灌漑面積 (1999) 世界農地 : 約 15 億 2300 万 ha 灌漑農地 18% 約 2 億 7000 万 ha 面積は 20 世紀後半で倍増 約 40% の食料を生産 2/3 はアジア ( 主に水田 )

16 灌漑面積の変化 農林水産省資料 世界の耕地面積の増大は,1980 年代後半から停滞.1 人当たり耕地面積は減少. 灌漑面積は近年も増加.1 人当たり灌漑面積は維持 ( 約 5a). 穀物生産量の増大を支える. 耕地面積と 1 人当たり耕地面積 灌漑面積と 1 人当たり灌漑面積 1, ,500 耕地地面積 ( 百万 ha) 1,500 1,450 1,400 1,350 1,300 1 人当たり耕地面積 耕地面積 1, 年 人当たりりの耕地面積 (ha a/ 人 ) a) 1 人当たりのんがい耕地面積 (10 か 世界のかんがい耕耕地面積 ( 百万 ha) 年 2,000 1,500 1, 世界の穀物生産量 ( 百万 ton) 出典 :1)Statistical Databases( 国連食糧農業機関 ) 2)World Population Prospects: The 2000 Revision,2001 年 ( 国連経済社会局人口部 ) かんがい耕地面積穀物生産量 1 人当たりかんがい耕地面積

17 地球温暖化と水資源

18 年までの温室効果ガス排出シナリオ ( 追加的な気候政策がない場合 ) 及び地上気温の予測 IPCC 第 4 次評価報告書統合報告書政策決定者向け要約 ( 仮訳 )

19 地球温暖化の淡水資源への影響の影響 温度上昇の直接的影響 氷河 氷床の融解に伴う流量の一時的増加 今世紀末までには減少. 全世界人口の 1/6が依存 早期融雪促進による河川流況パターンの変化 水温上昇による水質変化や生態系への影響 気候変動の間接的影響 極域と湿潤熱帯で 10~40% 水資源賦存量増加 熱帯亜熱帯乾燥域で10~30% 減少 旱魃の影響を受ける領域は増大 激しい降水の頻度は増大 洪水リスク増大 IPCC AR4

20 温暖化の水資源への影響 気候変動等によるリスクを踏まえた総合的な水資源管理のあり方について 研究会 ( 国土交通省資料 )

21 水資源への影響

22 水資源の変化と食料 農業 農村農村 トルココンヤ県畝間灌漑

23 エネルギー消費の拡大と人口増 温室効果ガス濃度の上昇 気候変化 農業への影響 ( 直接的影響 ) 化石燃料の大量消費 森林の破壊 焼き畑 農畜産業活動の増加 化学物質の大量使用 二酸化炭素の増加メタンガスの増加亜酸化窒素の増加フロンガスの増加オゾン層破壊有害紫外線増加 海水温上昇 光合成の増加 蒸散の減少気温上昇 生育可能期間の増加降水パターン 高温害の増加変化 冷害の減少 ( 間接的影響 ) 干ばつの増加 優良農地の放棄海水面上昇 農耕地の移動 地力消耗 病虫害の増加 雑草の変化 塩害増加 ( 直接的影響 ) 生長の抑制 地表付近のオゾン PANの増加地球環境変化と農業の関係 ( 堀江 [1990]) 実線は因果関係の明白なもの 点線は可能性の高いもの そして赤線は特に影響の大きいものを示す

24 地球温暖化の日本の農業への影響 平均気温の上昇 栽培適地の移動, 生育期間の変化 積雪の減少による河川流量の減少 高温障害による農蓄産物の生産量減少 品質低下 病虫害の増大, 農地養分動態 生態系の変化 降水形態の変化 ダム貯水池や溜池の水温上昇 連続干天 厳しい渇水の頻度の増大 集中豪雨の程度 頻度の増大 平均海水面の上昇 河口からの塩水遡上の拡大 地下水への塩水浸入

25 地球温暖化の日本の農村への影響 農村の水循環系の変化 土壌生態系の変化 植生への影響 野生動物 昆虫の生息分布の変化, 獣害 沼地 湿原の減少 里山など周辺での変化 農家健康への影響 ( 戸外労働環境 )~ 熱中症発症の増加など

26 10km メッシュで見た日本のコメ生産における気象 ( 高温ストレス ) 害虫 ( ウンカ世代交代 ) および水資源 ( 降雪量減少 ) の 3 要素から見た脆弱性の分布 水田生態系の脆弱性 農水省調査 全国 19 都道県の水田約 142 万 haで, 粗用水量増加. ダム無し地区約 106 万 ha で, 水不足の可能性 ~ 約 2 万 haで作付けできなくなる可能性. ( 日本水土総合研究所 ) 西森基貴 ( 農業環境技術研究所 ) 参考文献 : 西森ら (2008), 西森ら (2002), 井上ら (2001), Yamamura et al.(2006) 地球温暖化 日本への影響 - 最新の科学的知見 - 温暖化影響総合予測プロジェクトチーム (2008)

27 トルコ セイハン川流域 地球研プロジェクト 乾燥地域の農業生産システムに及ぼす地球温暖化の影響 領域気候モデル = 将来気候予測 2070 年 流域の水循環 水環境変化予測農地の水環境 用水量変化予測 温暖化での気温上昇 降水量減少見込みに対して, 工学的対応の拡大では適応できない 逞しい 見試し ( 順応型 ) と先進的な 見通し の組み合わせが大切 現在の水利用 環境の問題の改善に対しても有効上流天水麦作地帯下流大規模灌漑地区

28 地域気候変化シナリオ NCEP トルコでは 2070 年代では, 気温はどの季節でも2~ 3.5 度上昇する.GCMにより差がある. セイハン川流域の降水量は夏を除いて 25% 程度減少する.GCMによる差は小さい. 月平均気温 年降水量 NCEP

29 主要作物コムギ生育への影響 開発した作物モデルによるとコムギの収量は増加すると予想される. 気温上昇と CO 2 濃度増大による増収 降水量減少による減収 高温障害が生じる可能性 低温障害が生じる可能性も EU 加盟 価格上昇の影響 MRI CO 2 370ppm MRI CO 2 690ppm CCSR CO 2 370ppm CCSR CO 2 690ppm

30 流域水文 水資源への影響 降水量 セイハンダムへの流入量の減少 積雪量

31 水需給 作物生育概況 Ta/Tp (MRI) 星川ら (2006) Adaptation Present management

32 変化する水循環と食 農 水土

33 農地 農業 農村の多面的機能 農地の水, 農業の水, 農村 地域の水 食料 農業 農村基本法第 3 条 ( 多面的機能の発揮 ) 国土の保全 水源のかん養 自然環境の保全 良好な景観の形成 文化の伝承等農村で農業生産活動が行われることにより生ずる食料その他の農産物の供給の機能以外の多面にわたる機能 ( 農林水産省 ) * 生物多様性国家戦略 ( 平成 7 年 ) 農業農村整備における環境配慮 ( 景観 親水 自然生態系 )

34 水田生態系 農村生態系

35 農村水環境 河川環境 ~ 環境用水 野洲川 トルコ セイハン川 紀ノ川 中国 黄河

36 水 ~ 食料 農業 農村一体の管理 食の安全 農の健全 水土の保全 水土 地域の自然環境と, それに適応し, 積極的に働きかけていく人間の営み ( 文化社会 ) の全体 営みの現れや結果として築かれる土地利用, 施設や装置とその配置, これらを組み立てて管理運営していく技能や技術, それを担う体制や組織, 人材の育成などをも含む体系である.

37 水土の知 農業はもともと不確実なことを しのぐ技 自然との関わり, 地域の知恵 考える材料を継続的に積み上げて, 少しずつ対応を考えることが大事である. 最新モデルなどによる 見通し を活用しつつ, 対応を見定めていくことが有効である. 事態の進行を監視しながら, 順応的に土地 水を管理し, 農業生産を続けることがよい. 見試し の 現代的仕立て直し.

38 ご静聴有り難うございました

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._.._ a...qxd 第一部 世界の水資源と 農業用水を巡る 課題の解決に向けて 5 1 水循環の現実 私たちが暮らす地球は 宇宙のなかでも数少ない水の惑星で す 確かに 地球上には水が豊富にあります しかし 私たち は地球上にある水のうち わずかな部分しか水資源として使用 できないのが現実です 私たちは様々な生産活動のために水資源を使用しています 世界の水の使用量は加速的に増加しており 特に生活用水の使 用量が著しく伸びていますが

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