第32回農業環境シンポジウム（2010年5月26日）

Water Resources Management for FoodWater Resources Management for Food, Agriculture and Rural Environment

総合地球環境学研究所総合地球環境学研究所渡邉紹裕渡邉紹裕

ひまわり６号が撮影した地球 (気象庁HPから)

http://www.data.kishou.go.jp/obs‐env/portal/chishiki_ondanka/p01.html

トピック

世界の水資源の概況世界の水資源の概況

農業・食料生産と水農業 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》

世界の水資源の概況世界の水資源の概況

トルコ・アタチュルクダム 487億m3

地球の水地球の水

利用3%3%

世界の水使用量

生活用水m

3/年

工業用水

量Km

水使

用

農業用水

水

農業用水

一人当たり潜在的年使用可能水量（m3/年・人）一人当たり潜在的年使用可能水量（m3/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）（資料提供：沖大幹・鼎信次郎（東京大学））

水ストレス水不足

世界平均：8 559m3 日本：3 355m3 エジプト：779m3 サウジアラビヤ：94m3

高 水ストレス 低高 水ストレス 低高 水ストレス 低高 水ストレス 低

世界平均：8,559m3，日本：3,355m3，エジプト：779m3，サウジアラビヤ：94m3

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） 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

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10

「2015年までに、安全な飲料水と基礎的な衛生施設を継続 「2015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 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 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，現在の状況が続くと，例えばサブ 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 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）開発報告書(2006)，外務省資料(2007)から）

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）

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）

農業・食料生産と水

滋賀県滋賀県大津市千野

食べものと水食べものと水

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 トル

チーズバーガー

1個約2 700 L米生産（日本）1人1日約700リットル

日本 家庭では1人1日約300 350L

1個約2,700 L

米国 家庭では1人1日約600 700L日本：家庭では1人1日約300～350L 米国：家庭では1人1日約600～700L

k‐tai.impress.co.jp/.../todays_goods/19296.html

・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

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 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）

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

ン） 35

水の利用で穀物生産量増加

増産量（百万トン

30

高収量品種、高投入

高収量品種 低投入

1980までの増

25

物生産（kg

/ha

）高収量品種、低投入

在来品種、高投入良

の効

果

料の

効果

いの

効果

の他

要因

1965～

0

穀物

在来品種、低投入

注１．緑の革命：

品種

改良

の

肥料

の

かん

がい

の

その

他

出典: ＩＷＭＩ「Ｗorld Ｗater and Ｃlimate Ａtlas」

出典：Ｒ.Ｗ.Ｈerdt and Ｃ.Ｃapule, Ａdoption, Ｓpread, and Ｐroduction

Ｉmpact of Ｍodern Ｒice Ｖarieties in Ａsia.1983年(国際稲研究所）

水の利用可能量（㎥/ha）

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。

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。

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）

・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

1,550

0.40

0.45

0.50

a/人）１人当たり

耕地面積250

300

2,000

2,500

耕地

面積

1,400

1,450

地面積（百万ha）

0.20

0.25

0.30

0.35

りの

耕地面積（ha

150

200

1,000

1,500

世界

の穀

物生

産量

（百

万ton）

a）

世界

のか

んが

い耕

(百万

ha）

1,250

1,300

1,350

耕地

0.00

0.05

0.10

0.15１人当たり

耕地面積

0

50

100

0

500

世

0.0

0.5

1.0

1人

当たりの

んが

い耕

地面

積(10

1961 1971 1981 1991

年

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）

01961 1971 1981 1991 年

0

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

0.0

か

地球温暖化と水資源地球温暖化と水資源

2000-2100年までの温室効果ガス排出シナリオ及び地上気温の予測（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）

地球温暖化の淡水資源への影響地球温暖化の淡水資源 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が依存今世紀末ま 減少 世界 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激しい降水の頻度は増大洪水リスク増大

IPCC AR4

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）

水資源への影響

水資源の変化と食料 農業 農村食料・農業・農村

トルココンヤ県県畝間灌漑

エネルギー消費の拡大と

人口増気候変化 農業への影響

温室効果ガス濃度の上昇

（直接的影響）

化石燃料の大量消費

海水温上昇 光合成の増加

蒸散の減少二酸化炭素の増加

（直接的影響）

蒸散の減少森林の破壊 気温上昇

焼き畑降水パターン変

二酸化炭素の増加

メタンガスの増加 ・生育可能期間の増加・高温害の増加

冷害 減少焼き畑変化

農畜産業活動の増加

海水面上昇

亜酸化窒素の増加

・冷害の減少・干ばつの増加・優良農地の放棄・農耕地の移動

地力消耗

（間接的影響）

化学物質の大量使用

オゾン層破壊

フロンガスの増加 ・地力消耗・病虫害の増加・雑草の変化・塩害増加

生長の抑制

壊

有害紫外線増加

地表付近のオゾ

（直接的影響）

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。

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]）

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拡

地下水への塩水浸入

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農村の水循環系の変化

土壌生態系の変化

植生 影響植生への影響

野生動物・昆虫の生息分布の変化，「獣害」野 動物 昆虫 息分布 変 ， 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

水田生態系の脆弱性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

農水省調査農• 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)

（日本水土総合研究所）

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)

地球研プロジェクト

乾燥地域の農業生産システムに生産システムに及ぼす地球温暖

化の影響トルコ・セイハン川流域 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・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

上流 天水麦作地帯 下流 大規模灌漑地区

わ

・現在の水利用・環境の問題の改善に対しても有効

地域気候変化シナリオ NCEP地域気候変化シナリオ

ト は2070年代 は トルコでは2070年代では，

気温はどの季節でも2～ 月平均気温

3.5度上昇する．GCMに

より差がある．NCEP

セイハン川流域の降水

量は夏を除いて25％程量は夏を除いて25％程

度減少する．GCMによる

差は小さい差は小さい．年降水量

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

MRI CO2 370ppm CCSR CO2 370ppm

ギの収量は増加すると予想され

る．

気温上昇とCO2濃度増大によ気温上昇とCO2濃度増大によ

る増収

降水量減少による減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MRI CO2 690ppm CCSR CO2 690ppm

低温障害が生じる可能性も

EU加盟・価格上昇の影響

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

積雪量積雪量

水需給・作物生育概況 Ta/Tp (MRI)水需給 作物 育概況 p ( )nt

anagem

enresent m

aPr

ptation

Adap

星川ら(2006)

変化する水循環と食・農・《水土》

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）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

多面にわたる機能多面にわたる機能

＊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

（農林水産省）

農業農村整備における環境配慮（景観・親水・自然生態系）

水田生態系・農村生態系

農村水環境・河川環境～環境用水

野洲川トルコ・セイハン川

野洲川トル セイ ン川

紀ノ川中国・黄河

水～食料・農業・農村 一体の管理

食の安全食の安全

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，

体制 組織 育成 含 体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．

「水土の知」「水土の知」

農業はもともと不確実なことを「しのぐ技」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．考える 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」． 《見試し》の 現代的仕立て直し」．

ご静聴有り難うございました