第32回農業環境シンポジウム（2010年5月26日）
Water Resources Management for Food
Water 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)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
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K m 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（m
3/
年・人）
一人当たり潜在的年使用可能水量（m
3/
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
日本の水使用量の変化
農業・食料生産と水
滋賀県 滋賀県 大津市
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 Ｐ roduction
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h a） 0.20 0.25 0.30 0.35 り の 耕地面積（ h a 150 200 1,000 1,500 世 界の穀物生産量 （ 百万t o n ） a） 世界のかん がい 耕 (百万 h a） 1,250 1,300 1,350 耕 地 0.00 0.05 0.10 0.15 １ 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( 1 0 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） 0 1961 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
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 (
)
n t anag eme n resen t m a P r p ta ti o n Ada p 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）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
