GEO-5 地球環境概観 第５次報告書 上
私達が望む未来の環境

第１章「駆動要因」
第２章「大気」
第３章「陸」
第４章「水」
第５章「生物多様性」
第６章「化学物質と廃棄物」
第７章「地球システムの全体像」
第８章「必要なデータの見直し」

2015年 10月 １日

発行

編

UNEP（国連環境計画）

発行所

一般社団法人 環境報告研
https://www.hokokuken.com

印刷者

大日本印刷株式会社ISBN

978-4-9907-839-0-7

ここをクリックすると環境報告研のホームページが開きます。

第

7

章

© Evgeny Terentev/iStockᆅ⌫ࢩࢫࢸ࣒ࡢ඲యീ

統括執筆責任者: Jill Jäger and Neeyati Patel
執筆責任者: Vladimir Ryabinin, Pushker Kharecha, James Reynolds, Lawrence Hislop
and Johan Rockström
執筆協力者: Andrew Githeko, Pauline Dube, Niki Frantzeskaki, Derk Loorbach,Jan
Rotmans, Genrikh Alekseev, Benjamin Gaddis and Jiansheng Ye (GEO Fellow)
主科学査読者: Gerhard J. Herndl
章編集者: Neeyati Patel

Chemicals and Waste

193

主要メッセージ
第 2 章～第 6 章で議論された変化は、統合され相互接続

影響を及ぼす。例えば、アラスカでは、永久凍土層が溶された統一体である地球システムの中で起こっている。人は、けて洪水が増加するために村が移転を強いられようとそのシステムの不可欠な要素である。

している。

地球システムは複雑であり、相互作用する構成要素から問題解決のためこれまでなされてきた専門家によるトップ

できている。これらの構成要素内、およびその構成要素間ダウン方式は、柔軟性に欠けるため、地球システムの複雑でに非線形な相互作用があり、それに人の鼓動を予測する

非線形な変化に対して、効果的に対処できない。これまで

ことの生来の難しさが加わり、それらが地球システムの持続不可能な発展という難題に 20 年もばらばらに取り予測に制約を課している。

組んできたが、今は、情報を得て効果的な意思決定を行
うための、地球システム（Earth Systems）として統合

地球システム内の、人による圧力が増大するにつれて、地されたアプローチが必要になっている。

球はいくつかの臨界閾値に接近しているか、または既にそれを超過してしまっており、その臨界閾値を超過すると、地球の地球システムへの人間圧力の底流にある駆動要因に、緊生命維持機能にとって、突然の非線形な変化が生起する可急に対処する必要がある。と同時に、地球システムの複雑さ能性があり、このことは現在と将来の人間の幸福にとって重とそこに内在する不確実性に、もっと適切に対処できるアプ

大な意味を持つ。例えば、気候の変動性や過酷な天候がローチをとる必要がある。そのアプローチは、次の３つの食糧安全保障に影響を与え、閾値の超過が温度上昇に応要素を含んでいなければならない。相互作用とフィード

じたマラリアの増加による著しい健康被害をもたらす。

バックを理解する基礎研究； 基礎研究を下支えする継また気候事象の頻度と激しさの増加が、自然資産と人の続的な長期モニタリングと観察； 観察によって必要性

安全保障の両面に影響を与え、気温や海面上昇の変化がが指摘された場合に、対応の調整が行えるように進展に加速することで、現地住民コミュニティの社会的結束について定期的に評価しておくことである。

194

ている生物圏によって生み出される食物生産などの生態系サービスや、化石燃料や鉱物のような自然資源、といった地球の序文機能を制御する環境プロセスを提供する。人間は地球システム

宇宙から初めて撮られた地球の写真は、その境界線が有限での中に組み込まれている一つの要素である。すべてのスフィアあるという、一瞬にして深遠な理解をもたらした。科学の進歩は、無数のサブシステムと無数のレベルの構成を含んでいる。

によって、全体としての地球を、より良く見ることができるよ

これらのスフィア内での相互作用と、スフィア間での相互作用

うになってきている。それは、地球規模の現象を記録できるよは複雑であり、地球システムの将来の状態について予測できる

うにする、地上とリモートセンシングの地球観測システムを結ことには限界がある。

合させたものや、環境の過去の状態を復元する能力の進歩や、地球規模のシミュレーション実験を行なう計算能力の向上な

前例のない変化どによる(Steffen et al. 2004b)。人類の活動が、現在、非常

何人かの専門家は、地球が人新世という新しい地質年代に入に広範囲になり、その影響が深刻であるために、惑星規模で地ったと言っている(Zalasiewicz et al. 2011, 2010)。その言葉

球に影響を与えているという証拠が示されている。

は、ノーベル賞受賞者ポール・クルッツェンによる造語で、人間が今や自然の力を圧倒しつつあるという考え方をとらえた変化を来す主要な駆動要因を明らかにした第 1 章、そして地ものである。人新世に入るということは、近代社会や 70 億人

方レベル、大陸域レベル、世界レベルでの環境変化とその影響を擁する世界の発展を可能にする、非常によい生活環境を過去を例証した第 2～6 章に続いて、本章は地球システムの観点か

一万年にわたって人類に提供してきた「完新世」と呼ばれる間ら、変化について議論し、私たちが生活し、働き、そして惑星氷期から離脱するということになるだろう(Folke et al. 2011)。

を統治しながら進める遷移（transition）の舵取りをすること
クルッツェン(Crutzen 2002)は、250 年前の産業革命が人との関連について述べる。

新世の始まりであったと言う。19 世紀前半以降、10 億人未満
から現在の 70 億人になったという前例のない人口上昇は、人地球システム新世が展開していくにつれての特有の出来事である

一つのシステムとは、一定の境界内で互いに相互作用する構(Zalasiewicz et al. 2010)。この人口の急増に伴って、天然資

成要素の集合体である。地球システムは、惑星とそこに住む生源の消費増大や、化石燃料への依存が途方もなく膨張するとい命の状態と進化を決定している、相互作用する物理的、化学的、った多くの社会変化が起こった（第１章）。

生物的、社会的な構成要素とプロセスの巨大な集合体を含む、複雑な社会・環境システムである。地球システムの生物物理的

地球システムは、人による影響とは別に、人の影響を受けるな構成要素は、多くの場合、スフィア（圏）と呼ばれ、大気圏、前から、自然の変動の複雑さを呈している。南極大陸の氷床コ

生物圏、水圏、地圏がある。それらは、気候システムや、生きアによって分かることは、過去 80 万年の間、気温や二酸化炭

図 7.1 大気のCO2濃度の変化
ppm、CO2濃度
400

2011年 (391 ppm)
2007年 (380 ppm)
1958年 (315 ppm)

300

200
南極の氷の中に閉じ込められた気泡は、大気のCO2レベルについて80万年分の記録を保存していて、そのCO2レベルは約180ppmから約280ppmまで自然に変化していた(Luethi et al. 2008)。 19世紀にいったん人間が大量の石炭や石油を燃やし始めると、濃度はこれらのレベルを越えて上昇し始め、大気中のCO2濃度の測定が始まった1958年までに315ppmに達し、 2007年に380ppm、2011年に391ppmに達した。

1000
800 000～年前

600 000

400 000

200 000

0
出典: Adapted from NASA Earth Observatory 2010

地球システムの全体像

195

素（CO2）濃度は、比較的限られた範囲内で振動しているがうことを認めたようである(Myers and Knoll 2001)。

(Luethi et al. 2008)、それは、地球が自転や太陽を回る軌道に沿って回転運動する際の不規則なずれ(Hays et al. 1976)と地球システムの相互作用

いった要因に、大きく結び付けられる変動によるものである。

地球システムの様々なスフィアが相互に連結されているこ

しかしながら、現在の大気の CO2 濃度は、過去の範囲とかけとを考えると、システムの一つにおける変化は、他のシステム離れており（図 7.1）、1950 年の 310ppm から 2011 年にはの一つか、それ以上に影響を与える。Box 7.1 は、第 2 章～第391ppm まで上昇し(NOAA 2011)、産業革命前の時代から後

6 章の例を引用して、地球システムのスフィア間での相互作用の大気 CO2 濃度の全上昇分のうちの半分が、過去 30 年間に生を説明し、それらが人の活動によってどのように変化させられじた(Steffen et al. 2007)。

ようとしているかを示す。

地球上の生命の多様さを示す生物多様性は、およそ 50 億年のこの惑星の歴史のうちの過去 38 億年程度の間に進化した。

地球システムの複雑さ

その間に 5 回の大規模な絶滅という出来事が記録されたが、こ地球システムの複雑さは、システム構成の多くのスケールやれまでの出来事（自然の隆起や惑星の変化によるもの）と異なレベルで相互作用する無数のプロセスと関係している。重要なり、現在の生物多様性の損失は、主として人の活動によるもの

ことは、これらの相互作用では、変化が直線的であったり、漸で 、 多く の場 合 、 6 度目 の地 球 規模 絶滅 と 呼ば れて い る進的な形で起こることはめったにないということである。代わ(Barnosky et al . 2011; Eldredge 2001)。第３次地球規模生

りに、地球上の様々なシステムが変化を受ける場合の振る舞い

物多様性概況(CBD 2010)によれば、有り余るほど生存していは、ほとんど非線形で起こり、変化を抑えるか（負のフィード

た、いくつかの脊椎動物の個体数が、1970 年から 2006 年の間に、平均してほぼ 3 分の 1 減り、なおも世界的に減り続けている。多くの生物学者が、今後数十年で多くの種が失われ(Leadley et al . 2010)、陸や海の景観が突然変化するリスクが増大するだろうと考えている(Estes et al . 2011)。少数の科学バック）、変化を増強するか（正のフィードバック）のいずれか の フ ィー ド バッ ク によ っ て決 定 さ れる (Steffen et al.
2004a)。多くのそのようなフィードバックが地球システムを形作る。

者は、より長期的には、これらの絶滅が、生物多様性だけでな

正のフィードバックは、システムを不安定にして、もう一つ

く多様性が生成される進化のプロセスをも変えるだろうといの状態へと移行させる、つまりレジームシフト（Box 7.2）を

Box 7.1 人の活動によって影響を受けた地球システムの相互作用の例
大気圏と生物圏・二酸化硫黄の大気濃度の変化が、酸性雨（第 2 章）によって陸域生態系と淡水生態系に影響を与え、魚種資源や他の敏感な水生種を著しく損失させ、生物多様性や林業にも影響を及ぼしている。
・極地域の生物圏が、他の大陸からの産業性汚染物質の長距離輸送によって汚染されてきた（第 6 章）。

況へと向かう傾向が示されている（第 2 章）。

生物圏と水圏・ダムの建設や、川や川の氾濫原の制御が、生態系や生物多様性に影響を与える（第 4 章と第 5 章）。
・産業廃水、下水、廃物、農業排水、大気汚染（酸性雨）などの廃棄物から来る水質汚染物質は、内陸の湿地やそれらの生物多様性に大きな脅威を与える（第 5 章）。

地圏と水圏
・世界の地下水の貯水率は、1960 年から 2000 年の間に取水量が２倍以上になったために減少している（第 4 章）。
地下水層の枯渇は、地盤沈下や、淡水を供給する際に、塩水の侵入を引き起こす場合がある。さらに農業のような人間の活動により、1960 年以降、世界中の流域でリンや窒素などの栄養塩の移動が著しく増加した（第 4 章）。

大気圏と地圏・地表近くの永久凍土層の 90％が、大気圏に CO2 とメタンを放出しながら、2100 年までに融けて無くなってしまう
かもしれない（第 3 章）。
・世界の陸地の多くで、極端に激しい雨が降ったり、極端に雨が少ないか全く降らない（干ばつ）といったことが頻繁に起こるようになった。長期の傾向として、サヘルやインド北部で、より乾燥した状

196

第１部：現状と傾向

大気圏と水圏・人為起源の CO2 排出のかなりの部分が、海洋に毎年吸収されている。これは水と反応して炭酸を作るため、海洋をより酸性化する。平均の海洋表面 pH 値は、既に 8.2 から
8.1 まで減少しており、2100 年までに 7.7 まで下がると予想されている（第 4 章）。
・残留性有機汚染物質（POPs）や重金属のような特定の長命の化学物質が、海洋環境に到達して、世界中に運ばれ、その結果、人間や野生生物に毒性作用を引き起こしている（第 6 章）。

地圏と生物圏・石油流出が、水界と海洋生態系を脅かし続けている（第 4章）。

引き起こすかもしれないシステムの反応の増加である。正のフィードバックの一例は、北極圏における黒色炭素沈着の影響である(McConnell et al. 2007)。黒色炭素粒子は、バイオマス
や化石燃料の不完全燃焼から大気へ放出される（第 2 章）。極地の気候が、黒色炭素沈着に特に脆弱であるのは、黒色炭素が雪、氷河、海氷のアルベド（反射率）に影響を与えるためである。黒色炭素はそれらの表面を黒くして、放射線の反射をより小さくするので、温暖化と、氷や雪の融解を増加させることになる。ラマナサンとカーマイケル(Ramanathan and Carmichael 2008)は、ヒマラヤ山脈の高地では、雪塊や氷河の融解にとって、黒色炭素による太陽放射線吸収の増加からくる正のフィードバックは、大気の CO2 増加に起因する温度上昇と同
じくらい重大なことであるかもしれないと報告している。
地球の大気の温度と炭素含有量との間の重要な関係が、比較的短い時間スケールと、地質年代の時間スケールの両方において明らかになったが(Pagini et al. 2010)、それは、大気圏や、
地球システムの他の構成要素における多くのフィードバック

藍藻類ミクロキスティスの繁茂によって、水が明るい緑色に変色していることから、この川は明らかに富栄養化している。© Heike Kampe/iStockが関与した結果である。例えば、海水の温度がより高くなることや、酸性度がより大きくなることは、炭素吸収源として働く

そのようなフィードバックのプロセスにおける生物多様性

海洋の能力を弱める(Steffen et al. 2004b)。この正のフィーの役割は、現時点では、物理的、化学的、生物的なプロセスにドバックは、システムの反応を増加させて、不安定にするフィ

おける相互作用の複雑さのためによく理解されていない。しかードバックである。

し、もし土壌の温暖化で引き起こされる土壌呼吸の加速によって、地下に格納されていた炭素が大気に放出されるならば、気気候科学でますます議論されるようになっている、もう一つ

候変動を増強する可能性がある正のフィードバックが生じるの不安定にするフィードバックは、北極圏の永久凍土層内の炭であろうことが、よく知られている(Rustad et al. 2001)。

素貯蔵と関係している。気温上昇が永久凍土層を融かすことになれば、これが炭素を放出し、気温をさらに上昇させ、結果と負のフィードバックは、初期の反応を抑えるフィードバック

して、より多くの永久凍土層を融かし、もっと多くの炭素を放で、安定させる傾向がある。例えば、大気中の水分が増加する

出することになるだろう (Krey et al. 2009)。

と、より大きな雲の覆いが作られ、地球から太陽光を反射させる割合（アルベド）が高まり、そのことが大気の温度を下降させ、蒸発率を減少させるに至る(Schmidt et al. 2010)。
これまでのところ、人間の圧力に対して地球システムがとった 対 応 は そ の 影 響 を 抑 え るほ う が 総 じ て 支 配 的 で あ っ た(Steffen et al. 2004b)。これは地球システムが持つ生来のレジリエンス（回復力）によって説明され、生物圏は、人によって引き起こされたいくつかのかく乱も含め、かく乱を和らげる
ように気候システムと相互作用する。その結果、世界の生物圏の中の炭素吸収源が、人の活動からもたらされる CO2 排出に対して負のフィードバック対応を行い、1960 年代に年間およ
そ 20 億トンであった炭素吸収を、2005 年にはおよそ 40 億トンまで増加させた(Canadell et al. 2007)。しかし、世界の環
境変化がもたらす圧力を和らげる生物圏の能力が、低下してきている兆しが見られる(Le Quéré et al. 2009)。例えば、地方レベルでは、湖の富栄養化が生じ(Qin et al. 2007)、大陸域レ
ベルでは、地域の温暖化が増幅して北極圏の海氷融解が加速されるというように、正のフィードバックが増大している証拠が森林は貴重な炭素吸収源であり、人為起源のCO2排出に対して負のフィードバック対応を提供する。© Eugenio Opitz

ある(Serreze and Barry 2011)。

地球システムの全体像

197

Box 7.2 レジームシフト
ある閾値を超えると発生する生態学上のレジームシフトは、

レジームシフトのうち最も急速に起こったものの一つである

たいてい突然発生し、それは強制力の変化（駆動要因の変化）(Allen and Breshears 1998)。

によるよりも（社会側の）対応の変化によって、はるかに大きく発生する。またレジームシフトは、人間の経済や社会への影
響を伴いながら、長期に続く可能性がある(Briggs et al. 2009)。

第２の例も、急速であるが、基本的な原因が全く異なる。デ・ヤングらが(de Young et al. 2008)、生物間の相互作用の影響

いくつかの生態系は、２つ以上のかく乱による別々の影響の合を例を用いて説明した。カリブ海のサンゴ礁の種特有の病原体計よりも、結合された影響の方が大きくなる相乗効果にさらさが、1980 年代の初めに、ウニの大量死を引き起こした。ウニれる時の変化に対して、極めて脆弱になる可能性がある(Folkeの個体群密度が、それらの本来のレベルの 1％に減少し、次い

et al. 2004)。一例は、干ばつと過放牧の結合した影響にさらで茶色の肉質の藻類が、もはや（ウニに）食べられることなくされた牧草地であり、土壌、生物多様性、生産性に変化が起こ増えることができるようになり、サンゴ礁に繁茂した。そのサり、結果として、異なる構造や機能特性を備えた新しい生態系

ンゴ礁の群落は、レジームシフトを引き起こしたのである。そがもたらされる。これは、フィードバックの変化が徐々に起このシフトは、トリガー（病原体）と、藻の優位性の両方のためった例である(Wysham and Hastings 2008; Levin 1998)。

に、1 年か 2 年以内で発生したが、その新しい状態が、20 年

対照的に、一つの状態からもう一つの状態へのシフトが、以下以上の間、いくつかの区域で存続した。

に例証するように、破局的または極端な外部からの混乱に起因
ブラウンらは(Brown et al. 1997)、アメリカのアリゾナ南して起こる場合もある(van Nes and Scheffer 2007)。

部の半乾燥の立地において、約 10 年の期間にわたって、草にレジームシフトの 3 つの例が図 7.2 に示される。最初の例は、支配されていた生態系から、低木に支配される生態系へのシフ

アメリカの北ニューメキシコにおいて、いかにして森林であっトについて記載した。これを駆動させたのは、季節的な降雨で、た区域が消滅し、それらがピニョンやジュニパーの低木林によ

ゆっくりと変化する単一の駆動要因であった。冬の降雨は、草って置き換えられたかを示すもので、干ばつとキクイムシ来襲よりも木質の低木が成長して拡がっていくのを容易にし、そのの相乗効果が、ポンデローザマツ（マツ属ポンデローサ）の枯

ことが、いくつかの動物種の絶滅を引き起こし、以前は希であ

死率を高めた結果である。これは、記録されている景観規模のった他の動物種を増やした。

図 7.2 様々な駆動要因とフィードバックに起因するレジームシフトの例
ニューメキシコでの相乗的な要因

カリブ海の珊瑚礁上での相互作用％、樹木に覆われた区域

１m2当たりのウニの数

50

アリゾナ南部での単一の要因
300

0.25ヘクタールの区画当たりの低木
の平均数

10
250

40
200

1.0

30

150
20

100

0.1
10

0

草を食わせられる
草を食わせ
られない

50
0

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990 1975

0
1980

1985

1990

1995

1945

1955

1965

1975

1985

1995

注釈：アリゾナ南部の草を食わせられる区域と草を食わせられない区域が、降雨パターンの変化によって等しく影響を受けたことを立証することで、レジームシフトに影響を及ぼす要因として草を食わせられることを排除することができる。
出典: de Young et al. 2008 (Caribbean); Allen and Breshears 1998 (New Mexico); Brown et al. 1997 (Arizona)

198

第１部：現状と傾向

その増幅は、北極圏への熱輸送(Graversen et al. 2008)、

地球システムが人の幸福に及ぼす変化と影響

雪上への黒色炭素沈着(Hansen and Nazarenko 2004)、それ

上記で議論された主要な地球システムの変化が、環境、経済、(Screen and Simmonds 2010)、大気によって下向きに放出

社会に対して影響を及ぼす。あらゆるスケールで、人の活動やされる赤外放射｟温室効果ガス等による赤外線エネルギー｠に付随するアルベドの減少によって強められる海氷の融解

環境変化がもたらす影響と地球システムとの相互の関わり合の増加(Francis and Hunter 2006)、大気中にあって熱を吸収いを示しながら、決して包括的ではないが、実例を用いてこれする黒色炭素エアロゾルの増加（第 2 章）(Shindell andらの影響について引き続き説明する。

Faluvegi 2009)など、いくつかの要因によって引き起こされる。北極の海氷被覆が急速に縮むことは、正の気候フィードバ

極地域

ックの一部である。人工衛星のデータによって示されるように、世界の環境の中で発生する複雑な変化の多くが、極地域にお過去 30 年にわたって氷で覆われた区域の減少に加えて、最もいて増幅する傾向がある。例えば、緯度のより低い地帯から来古くて最も分厚い氷についても、かなりの減少が起こりつつある熱流束は、北極海氷の融解を加速するし、北極圏の氷河やグる(Maslanik et al. 2011)。海洋と大気の間の断熱材としてのリーンランドや南極の氷床の量を減少させ、そのすべてで世界働きをしている海氷の消失は、結果として、上向きの熱流束をの海面上昇に寄与する。極地域は、いろいろな経路で、緯度の強めることになり、そのことが北極圏における対流圏下部を暖低い地帯や地球全体に影響を及ぼしている。

め て 、 北 半 球 の 多 く に 行 き渡 る 大 気 循 環 に 影 響 を 与 え る(Serreze and Barry 2011; WWF 2010)。これは、暴風の経路、降雨パターン、熱波と寒波に至る状況を変える。例えば、北極圏
図 7.3 に示されるように、北極地域は最近の数十年間に、表暖かい北極海と寒い大陸によって新たに生じている大気パタ

面温度の最大の上昇を経験した（赤で示される）。この地球温ーンは、寒い季節に、より激しい北極気団をより頻繁に発生さ暖化の増幅は、計器による記録と過去の気候を復元することにせるように働き(Petoukhov and Semenov 2010)、北半球のよって確認され、気候モデルのシミュレーションでも示されて

中緯度で暮らしている何億もの人々の幸福に影響を及ぼす。

いる(Serreze and Barry 2011)。

図 7.3 地球表面の年平均気温について観測された1960～2009年の変化

表面の年平均気温の変化、℃
-1.0

-0.5

-0.2

0.2

0.5

1.0

2.0

4.0

データ無し。

出典: Serreze and Barry 2011 basedon NASA GISS temperature analysis(http://data.giss.nasa.gov/gistemp).

地球システムの全体像

199

北極評議会の「北極圏の雪、水、氷、永久凍土」（SWIPA）

南極圏は、地球最大の冷凍された淡水を貯蔵しており、61.1

評価によると、永久凍土層の温度が、特に寒い場所で過去 20

メ ー ト ル に 相 当 す る 海 面 上昇 を 引 き 起 こ す 潜 在 力 を 持 つ～30 年で 2℃も上昇したことが示されている(SWIPA 2011)。

(IPCC 2001)。南極の氷床のかなりの部分が陸の上にとどまっ

北極圏の温暖化は、永久凍土層の融解と減少を引き起こしておているが、これらの陸地表面は現在の平均海面よりももっと低り(Lawrence et al. 2008)、スカンジナビア、ウラル山脈西のい。例えば、西南極の氷床の氷の底は、その多くが海洋表面よロシア北極圏、アラスカの奥地において、季節的に永久凍土層

り 1,000 メートル以上も下にある。最近の推定では、この西南の上部の土壌の融ける深さが増大した。1970～2005 年の間に、極の氷が世界の海面を 3.3 メートル押し上げる可能性がある

ロシアの永久凍土層の南限界が北方へ 30～80km 後退し、カことが示唆されている(Bamber et al. 2009)。東南極の氷床のナダのケベックでは、過去 50 年間に 130km 後退した(ACIA

これまで未調査であった区域について、最近の航空機からの地

2004)。地域規模で起こっている永久凍土層の融解というプロ

球物理学的な測定結果によると(Young et al. 2011)、そのほ

セスは、微生物の活性を増加させ、現在凍土に固定されている

とんどの氷床の底が海面より下にあることが示された。したが炭素を放出することになり(Tarnocai et al. 2009)、世界的なって、急激な温暖化に置かれている海洋氷床の安定性が懸念さ

正の気候フィードバックを引き起こすだろう(Schaefer et al.

れる。最近の南極大陸における地域的な温度傾向は、さほど著

2011)。2030 年までに、北極圏は炭素吸収源というより、むしいものではなく、いくつかの場所では温度が下がっているけ

しろ炭素発生源になる可能性がある(Schaefer et al. 2011)。

れども、1951～2006 年の間には、南極半島の北西部のファラ
デーやベルナツキー基地で 10 年当たり 0.53℃の上昇を観測しまた北極海域が温暖化して海表面が開放されることは、炭化た(Turner et al. 2009)。この地方の温暖化とそれに伴う風の水素や他の天然資源が利用されるようになることを意味する

変化が、1995 年におけるラーセン棚氷 A の崩壊と、2002 年(Stephenson et al. 2011)。石油やガスの生産、そして航行がの B の崩壊を引き起こした主な原因であると考えられている。

増加して、北極圏は、人為起源の炭素排出量を増大させる産業

温暖化にさらされている現在の西南極の氷床の崩壊の可能性、振興の区域へと急速に変わる可能性があるかもしれない。これ

または融解の加速が集中的に調査されている(Huybrechts

は正の気候フィードバックのもう一つの例であり、自然的影響

2009; Pollard and DeConto 2009)。

（温室効果）と社会的影響（人間活動）の両方を引き起こす。
通常、CO2 の大気濃度が増加すると、海洋はさらにそれを吸地球システムにおける世界と地域の相互の結び付きに関し収する傾向がある。しかし、世界の海洋の炭素吸収のうちの重て、予期しなかったもう一つの兆候が、2011 年春、亜寒帯の要な部分を占めている（Takahashi et al.2009）南海洋では、北極圏で観測された。高度 18～20km の成層圏オゾンのおよ

CO2 を吸収する能力が低下しつつある(Le Quéré et al. 2007)。

そ 80％が消失するという前例のない現象で、マニーらによって(Manney et al. 2011)、それは成層圏下部の低温状態が変則的に永く続いたことが原因であるとされ、塩素がオゾンを破壊する形となる大気状況が、永い低温状態によって持続強化されたのである。

南極圏と南極海
この辺境の地域は、まだよく理解されておらず、そこで起こる非常に複雑な地球システムの相互作用を観測する能力は制限されている。多くの観測によれば、南極海域が世界の海洋の平均よりも、急激に暖まっていることが示されている。中層水の温暖化が、ジル(Gille 2002)によって報告され、さらに船舶による観測結果とフロート観測を比較した結果、南極環流の海域が広範囲に温暖化し、塩分濃度が下がっていることが示された(Böning et al. 2008)。また深海と深層水の測定結果も、温暖化の傾向を示している(Purkey and Johnson 2010)。この地域の大きな特異性は、成層圏のオゾンホールであり、オゾン
ホールが過去 30 年にわたって南極の環境に著しい影響を及ぼしてきた。オゾンホールの影響による南半球環状モードとそれに関連する風が、温暖化を引き起こす温室効果ガスから、南極半島を除く南極大陸の大部分を保護する傾向にあったが、（オゾンホールの回復で）そのような気候変動に関する主要な地域
パ タ ー ン が 変 わ ろ う と し て い る 。 (Turner et al. 2009;
Thompson and Solomon 2002)。

200

第１部：現状と傾向

Box 7.3 南極の生物多様性
南極の大規模海洋生態系は、魚、イカ、ヒゲクジラ、アザラシ、ペンギン、海鳥のすべてが常食としているナンキョク
オキアミと、低次栄養段階の植物プランクトンとを結び付ける、やや短い食物網が特徴である(Hill et al. 2006)。1980
年代までは、アザラシ、クジラ、魚の捕獲について、制御が為されていなかったか、または規制が緩かった(Sherman
and Hempel 2008)。アザラシ、クジラ、海鳥が初期の捕獲の対象となったが、これらの資源が減少すると共に、魚、次いでオキアミ、そして最後にカニやイカに注目が移っていった。初期の搾取の多くは、やや急激に起こり、鍵となる生物の一連の破局的な資源崩壊を招いたので、激しい生態学的な影響が及ぼされたに違いない(Nicol and Robertson 2006)。
オキアミ漁場を管理する予備的なアプローチが、以下の好ま
しいアプローチが開発されるまでの当面の手段として、「南極の海洋生物資源の保存に関する条約」（CCAMLR）によって採択され、1982 年に施行された。好ましいアプローチとは、生態系モニタリングの増強、オキアミやそれらの捕食動
物と環境影響と漁場とを結び付けるモデルのさらなる進化、漁船の挙動に関する高解像度リアルタイム情報などである(Hewitt et al. 2001)。

この理由として可能性の高いものの一つは、1970 年代以降、南極海を覆う極地付近の西風が 15～20％強まったことであるが、その西風の増大は、部分的に成層圏オゾンホールによる影響に起因している可能性がある(Thompson and Solomon2002)。この現象は南極の生物多様性にとっても重要な意味を持つ（Box 7.3）。
世界気候研究計画の化学-気候モデル検証プロジェクト（CCMVal2）は、全体として、モントリオール議定書の実施による成層圏オゾン層の完全回復が、今世紀の中頃には達成されるとしている(Eyring et al. 2010)。しかし、オゾン層が復元されると、南半球環状モードとそれに関連する風に影響して、南極圏と南極海にて温室効果ガスの引き起こす温暖化を押さえ込んでいる既存の制約が弱まって(Turner et al. 2009)、その他の著しい変化を、その地域から世界にもたらす可能性がある。

人の幸福への影響
極地域での変化パターンが地球の他の場所での活動や影響と結びついていることは、GEO-4(UNEP 2007)で「地球公共

数年の間隔でパキスタンを襲う最悪の洪水による犠牲者が、ノウ
シェラの北西の都市の浸水した通りを歩いている。
© Amjad Jamal/UN Photo

財の乱用」と呼んだ、どこにでもある脆弱性のパターンを例証するものである。例えば、この乱用によって、気候変動や海面象の頻度と大きさの両方を増大させていると予想され、速やか上昇といった環境変化がもたらされ、海面上昇した場合の漁場な対応が必要である(Cruz et al. 2007)。

や土地の減少といった資源の枯渇に、人々も環境もさらされることになる。地球公共財の乱用に起因する変化に最も脆弱な
人々は、たいていその乱用自体に責任を負っていない。

気候変動の頻度や大きさ、そしてそれによる影響の可能性に関して、不確実性が高まっているが、ヒマラヤ地域の環境的・社会経済的な景観を、徐々に、強力に変えつつある多くの圧力

長い時間スケールで地球システムの全体像を見てみれば、極の一つが、気候変動であることに疑問の余地はない。このこと

地域で進行する可能性がある将来の変化は、極地域と地球の残は、山間部のコミュニティや生計に対して著しい影響を及ぼすりの部分とが互いに接続されること、成層圏オゾンの回復と地

水や生態系サービスについて特に当てはまり、下流の利用者、

球温暖化のような問題の領域間で相互作用が起こること、西南

特に女性は、例えば飲料水や燃料のためにひんぱんに長距離を極の氷床の融解という大惨事が起こる可能性などである。これ歩く必要があり大きな影響を受ける(UNEP 2011b)。しかし、らの極地域での将来の変化は、潜在的な非常に大きな圧力であ山間地域では、近代化（通信、輸送、インフラ、貨幣化など）り、それらへの人々や環境の脆弱性を減らすために、地球公共や移住による伝統的な性別関係を変更させる、全体的な変化の財を管理する全体的な対策が必要であることを示している。

枠組みの中で、変化していく気候の影響が理解されなければな

ヒンドゥークシュ山脈とヒマラヤ山脈
ヒンドゥークシュ山脈からヒマラヤ山脈にかけては（図 7.4）、らない(CIDA 2002)。

人の幸福への影響

時には第３の極と呼ばれ、世界で最も動的で複雑な山系の一つ

ヒンドゥークシュ－ヒマラヤ山脈地域とその下流での、気候である。それは、10 万 km2 以上の氷河の覆いと、アジアで最変動による人の幸福への影響は特に激しい。それは気候の影響も大きい河川のうちの 10 本の水源を含み、極地域以外で見らを受けやすい農業などの職業に依存している人々が多いためれる最大の量の雪と氷を擁する。この山系は、世界で最も多湿である。この地域では、20％以上の総計約 2 億 6,000 万人がな環境や、最も乾燥した環境をいくつか通って 3,500km 伸び、

貧 困 ラ イ ン 以 下 の 生 活 を して い る 。 国 際 食 糧 政 策 研 究 所

垂直方向には地球上のほぼすべての生物分布帯を通って標高（IFPRI）は、気候変動による世界の穀物生産への悪影響が、

8,000ｍに達する。そして地理的には人間が最も集中し人口密年間 0.6～0.9％出るかもしれないが、南アジアではその影響度が最も高い地域の中心に位置し、非常に壊れやすい環境で、が 2080 年までに 18.2～22.1％程度まで高くなるかもしれな

特に地球温暖化に脆弱であることが認められる(Bates et al.
2008; Xu et al. 2007)。

いと結論した(von Braun 2007)。また最近の研究で、ヒマラ
ヤ地域とその下流域の、南アジアの穀物地帯として知られるイ
ンドのガンジス川の平原などは、気候変動に特に弱いとの結論

南アジアの国々は、自然災害に対して極端に脆弱であるため、が出されている(Ma et al. 2009; Xu et al. 2009; Ba tes et al.

周期的な災害が、地域の社会経済的で公平な発展に大幅な後退

2008; Cruz et al. 2007; Beniston 2003; Nijssen et al.

を繰り返し引き起こしている。気候変動が、災害に至る異常気2001)。

地球システムの全体像

201

図 7.4 ヒンドゥークシュ山脈からヒマラヤ山脈の地域の最近の洪水
ドゥシャンベタジキスタン中国

カブール
イスラマバード

アフガニスタンニューデリー

パキスタン

ネパール

カラチ

バングラデシュ
ダッカ

インド

ラオス

ミャンマー

ヒンドゥークシュ
ヒマラヤ山脈
氷河

ムンバイ

湖

タイ

主要な河川

洪水に見舞われた人々の数、2008～2010年

死者
1 000

300

50

10

影響を受けた者(千人)
注釈：死者または影響を受けた人々のデータは、すべての洪水に対応できている訳ではないかもしれない。

山間に住む人々や下流の氾濫原に住んでいる人々のような、

出典: ICIMOD 2010a

アマゾン

貧しく社会の主流から取り残されたグループは気候変動に特アマゾンの森林は地球システムの非常に重要な構成要素でに弱い。低所得で多くの家屋が丈夫でないことに加えて、ヒマ

あ る 。 そ れ は 地 球 で 最 大 の陸 域 生 物 多 様 性 の 宝 庫 で あ り

ラヤ山脈の荒い地形が、この地域を特に洪水の被害を受けやす(Cochrane and Barber 2009; Foley et al. 2007)、莫大な量い区域にしていて、土砂崩れや不安定な地盤（図 7.4）が、定の水とエネルギーを大気圏と交換し、狭域や地域の気候に影響住するには重大な脅威になっている。さらに洪水後、人々は多を与え(da Rocha et al. 2009)、また 900 億トンの炭素を保くの場合、同じ危険を受けやすい区域に再建するために、死と持する主要な炭素吸収源であり、貯蔵庫である(Chao et al.

破壊の危険性を増大させている。

2009)。この量は、世界の熱帯雨林に保持されている全炭素のおよそ 5 分の 1 になる(Pan et al. 2011; Chao et al. 2009)。

山間での生計は、平地での生計よりも、環境や経済の激変にはるかに影響を受けやすく、山間における貧困は気候変動によ

アマゾンは、最近になって世紀に一度の大干ばつを、2005って悪化する(ICIMOD 2010b)。特に女性は気候変動や環境～2010 年の 5 年の間に 2 回も経験した。その 2 回はいずれも、

劣 化 の 影 響 に 脆 弱 で あ る (ICIMOD 2009; Plumper and

普段は純炭素吸収源である平穏な地域に、炭素排出量を大きく

Neemayer 2007)。

増加させることになる急速で広範囲に及ぶ木の大量枯死を引き起こした(Lewis et al. 2011; Phillips et al. 2009)。森林減

202

第１部：現状と傾向

少の速度は低下しつつあるけれども、干ばつは森林の燃焼性や延焼を大きくするために、火災への脆弱性を高める(Aragão etal. 2007)。ベルガラとショルツ(Vergara and Scholz 2010)
によるモデル・シミュレーションによれば、ゼロ森林伐採（森林伐採させない）のシナリオにおいて、主として化石燃料の排出ガスによって駆動される気候変動単独の影響が、2100 年までにアマゾン生物群系の規模を 3 分の 1 にまで縮小させるということが起こり得る。それも森林伐採と火災の影響が気候変動の影響と結合する場合、そのモデルはもっと大きな縮小を示す。
森林減少は一般的に、アマゾンにおいては特に、上記で議論された自然の要因に加えて、多数の社会経済的な要因（第 3 章）
による相互作用の産物である。これらの中で最大のものは、圧倒的に牧草地への転用であり、それは国際的に増大している牛肉需要を満たすためのものである(Zaks et al. 2009)。第 3 章で議論されたように、アマゾンの未来に関する楽観論には、まだ根拠は残っている。例えば、ブラジル政府によるアマゾンの森林減少を予防し制御するための行動計画（PPCDAm）であり、それはモニタリングと法の執行、土地保有権の調整、持続可能な土地利用のための代替案の促進という３つの目標を焦西オーストラリア州の耐ウサギ性のフェンスが、自然植生（東側）と、農地および牧草地（西側）とを分離している。自然植生が成長しているフェンスの東側は、より暗くて、多くの雲がある。
Source: Pielke et al. 2011

点にした一連の政府イニシアチブを統合したものである。
上に及び、東の自然植生と、西の 1300 万ヘクタールの耕地を人の幸福への影響分離している。ウサギから作物が保護されたかは例証していな

またアマゾンは、炭素吸収源として機能することによって、

いが、植生がどのように気候に影響したかを例証している。自地球の気候を調節する重要性に加えて、先住民族と最近の入植

然植生が残っているフェンス東側に、より多くの雲があり、よ者の両者に対して生計を与える(Parry 2008)。フォーリーらは

り頻繁に雨が降る（写真を参照）。フェンスの両側で、多数の(Foley et al. 2007)、アマゾン生態系が、淡水や河川流量を調

物理的、生物的な変数を測定したネアら(Nair et al. 2011)に節し、地域の気候パターンを調整し、媒介生物による疾病や飲よって、いくつかの妥当性のある説明がされている。彼等は、

料水媒介の疾病の蔓延を抑制しており、それらのすべてが人のフェンスの農地側では、年間を通してこれらの変数が大幅に変幸福にとって極めて重要であると指摘する。アマゾンの農民た動するが、自然植生の側では、小さな季節変動だけが見られる

ちは、栽培時期における干ばつや洪水や火災による影響、疾病ことを発見した。ネアと同僚は、自然植生側の表面がより暗いの蔓延による影響、食料や水や人の安全保障上の影響を受けること、またより大きくでこぼこしていることが、大気の中へ流ため、気候変動に脆弱である(Brondizio and Moran 2008)。

れていく熱流束を増強させる結果となり、それが雲を形成させるチャンスを増やしたと結論した。測定が 1970 年代に始まっ

乾燥地域
乾燥地域の砂漠化または土地荒廃は、人間社会が直面する最て以降、降雨量の観察結果では、主に農地側に限って、冬の降
雨量が 20％減ったことが示されている。

も大きな環境諸課題の一つである（第 3 章）。世界の乾燥地域
は（砂漠からステップ、サバンナに及ぶ、乾燥、半乾燥、乾燥

サヘル

半湿潤の気候地域）、世界の地表面積のおよそ 40％を覆っていサヘルは、サハラの南のアフリカを東西に横切って、10 かて、ほぼ 20 億人にとっての生活の地である(Ezcurra 2006)。

国にわたって延びる大きな半乾燥地帯である。降雨量が非常に

景観の劣化は、社会経済、気象、生態系の各プロセスが密接に変化し易く、そして疑いなく相互作用している重要な次の二つ結合して生じるので、特に複雑な問題である(Reynolds andの要因によって、その降雨の大半が駆動されている。それは、Stafford Smith 2002)。

地球規模での海面温度のパターン(Biasutti et al. 2008)と、陸と大気の相互作用に影響を及ぼす土地被覆の大規模な変化

西オーストラリア州(Huber et al. 2011)である。サヘルにおける降雨変動と植生

土地被覆の変化が、乾燥地帯の地域の気候にどのように影響の動態の役割は、多くの注目を集める研究対象となっているが、を及ぼし得るかを示す一例がある。西オーストラリア州での、サヘル地域の国々の人口が、1960 年の 1900 万人に対してウサギが耕地と牧草地に損害を与えるのを防ぐために構築さ2020 年までに 4 倍になると予想されているので、それは特にれたウサギ防除フェンスである。そのフェンスは、750km 以重要である(Brown and Crawford 2009)。

地球システムの全体像

203

サヘルは、ほぼ 6 千年前は、草地や灌木地によって覆われて最も乾燥した地域で天水農業を発展させようとしているサヘ

いたが(Prentice and Jolly 2000; Hoelzmann et al. 1998)、

ルの農業限界域にいる人々の直面している困難さを示した。乾その後乾燥した状態に転換したことを示す海底堆積物や考古燥地域における気候変動への適応策は、これらの込み入った相学的証拠資料がある。(Foley et al. 2003; de Menocal et al.

互作用を考慮に入れなければならないだろう。

2000)。最近では、1950 年代と 1960 年代のより降雨量の多い比較的湿潤な状態から、1970 年代と 1980 年代のより乾燥

火災した状態への明白な移行があり、それに続いて、過去 30 年に地球規模でのバイオマスバーニングの大半が、干ばつ年と並わたってサヘル地域全域での降雨量の全般的な増加傾向がも外れた降水年のサイクルがある熱帯地方で発生している(Liu

たらされ(Huber et al. 2011)、それが、一般に緑化傾向と呼et al. 2010; van der Werf et al. 2008; Goldammer and de

ばれるものになっている。しかし、フーバーらは(Huber et al.

Ronde 2004)。アフリカ大陸は、植生火災の発生が最も多く、

2011)、植生の変化が必ずしも降雨変化に直接に関係したとは世界全体での年間のバイオマスバーニングの推定 30～50％を限らないとして、この傾向の複雑さを明らかにしている。

占める(Roberts and Wooster 2008; Dwyer et al. 2000)。

人の幸福への影響

大規模な制御不能な火災が、植生に覆われた全ての大陸で近西オーストラリア州の場合には、土地利用の変化が意図しな

年 増 加 し て お り 、 何 百 億 米ド ル の 被 害 を も た ら し て い るい影響をもたらした。根深い自然植生を除去したことが、降雨(Bowman et al. 2009)。アメリカやカナダからの検証データ量の減少だけでなく、地下水面の上昇をもたらし農地表層の塩（図 7.5）では、両国での森林火災の程度が、20 世紀の間に著分を増加させたために、農業生産性がさらに低下した。人が農しく増加したことを示している。アメリカ西部では、1980 年

業のために土地を開墾し続けるにつれ、逆説的なことが起り、代の中頃以降から、大規模な森林火災の頻度がほぼ４倍に増加

食糧生産が短期的には増加しても、長期的にはひどく減少する

し、その広がりは６倍以上になった(USGCRP 2009)。カナダ

かもしれない(Noticewala 2007)。

やアラスカのツンドラでの最近の火災は、過去５千年の間に前例を見ないものである(Hessl 2011)。人工衛星による観察によ

牛飼育と農業のためにオーストラリアの自然植生を広範囲って、気候と人的活動の間の強い非線形な関係が明らかにされに除去したことのもう一つの影響は、先住民に対するもので、ている。干ばつは、より急速な森林減少をもたらすと同時に、彼等はこれまで伝統的な食物を、豊富な野生生物に頼ってきた。

泥炭地の地下水面による火災緩衝の効果を減少させ、生態系のしかし多くの先住民のグループが、大牧場で働いてヨーロッパ

火災への脆弱性を増加させる(van der Werf et al. 2008)。将の食糧に適合する以外に選択肢がなかった(Kouris-Blazos

来の火災の動態を予測することは困難な作業である。それは、and Wahlqvist 2000)。これは、肥満に関連する慢性病を引火災の様々な原因となる要素が非線形性を示すことや(Hessl

き起こし、彼等の栄養状態や幸福に対して、有害な影響を及ぼ

2011; Flannigan et al. 2009; van der Werf et al. 2008)、

した(Wolfenden et al. 2011)。

直接的な人間活動と気候変動のどちらが、一般的に言って、より支配的な役割を火災発生に及ぼしているのかという未解決

アフリカの多くの地域、特にサヘルのような乾燥地域では、の疑問があるためである(Bowman et al. 2009)。

主に自給農業で生活が営まれている(Kumssa and Jones 2010) 。
このことは、人の活動と土地被覆と気候との間の複雑なフィードバックを考慮すると、食糧安全保障にとって著しいリスクと人の幸福への影響
火災による人の幸福に対する著しい影響には、次のようなもなる。アフリカ・パートナーシップ・フォーラム(APF 2007)
は、アフリカの乾燥地域で暮らす 7,500 万から 2 億 5,000 万の人々が気候変動によって影響を受けると推定している。
サヘル地域の緑化は観測されているが、地域の西部区域の降雨量は増加していない(Huber et al. 2011)。メルツらは(Mertz et al. 2010)、年間 400～900mm の降雨量であるサヘル地域の５つの国々の 1,249 世帯について行った研究で、天水作物生産が減少している原因が、降雨量の不足を主とする気候要因によるものであると信じているのは世帯の 30～50％で、土地保有の変化のような広範な他の要因によるものであるとした者が、残り 50～70％であることが分かった。メルツら(Mertz et al. 2010)は、最も乾燥した地帯と最も湿潤である地帯の違いに加えて、天水作物区域と家畜区域の違いを研究し、204

第１部：現状と傾向

カナダ、ブリティッシュコロンビアのバーミリオン川、3年前に区域を荒廃させた森林火災の余波 © Bruce Smith/iStockシェールガス堆積盆

図 7.5 カナダの森林火災、1920～1999年

傾斜掘りや水圧破砕のような新しく実証された技術によって、低透過性の地層（シェール層）から、天然ガスを経済的に1920年～2000年の平均値と比較した変位
1.0

抽出することができるようになった。これらを実施することは、
新しい天然ガス井の建設、そしてそれに伴う基盤施設であるパ

10万km2、基準値と比べた火災面積

イプライン、道路、圧縮装置ステーション、蒸発池の建設を加速することになり、広範な土地の破砕とかく乱、大気質の悪化、

0.5

地表水と地下水の質の低下をもたらす。アメリカの東部と西部の数箇所では、新たに対象となる地層が、新技術を使用して経済的に掘削できるようになるため、その発展の速度が急上昇し0.0た。現在まで、そのようなシェールガスの抽出は、主としてアメリカで起こっているが、新技術の使用が拡大するにつれて世界の他の地域（図 7.6）に拡がると予想され、拡がってゆくに-0.5

つれて、他のガス資源と比較した場合の収益性や、シェールガ
スの特性によって勢いを増す(Kuuskraa and Stevens 2009)。

-1.0
1920

1940

1960

1980

2000

出典: Gillett et al. 2004/American Geophysical Union

天然ガスで石炭の燃焼を代用することは、排出量の低減になり、いくつかの地方の大気質に恩恵をもたらすかもしれないが(Howarth et al. 2011)、一方で、天然ガスを集中的に開発する現場近くでの大気質への影響は、特にベンゼンや、オゾンを生成する前駆物質や、浮遊粉じんなどの、危険な大気汚染物質のがある。家屋などの資産の破壊(Bowman et al. 2009)、の放出のために、非常に深刻になる可能性がある。さらに広い

2010 年のロシアでの火災で明らかにされた人の健康や大量死

意味では、シェールガス燃料への切り替え、つまりシェールガに及ぼす影響、また例えば 2007 年のレバノンで経験されたよスのような従来とは異なる化石燃料が、大規模に開発され使用

うな農村資源に依存しているコミュニティでの生計の喪失され続けるようになると、そのメタン排出量が従来のガスと比(IUCN 2008)などである。さらに、現在の世界の火災の傾向

べて少なくとも 30％高いため、人為起源の気候変動を悪化さが継続または悪化すると、森林や他の生態系に貯蔵された莫大せるだろう(Howarth et al. 2011; Wigley 2011)。さらにアな量の炭素による深刻な事態を招き、気候－炭素フィードバッ

メリカ西部では、生成された水（つまり炭層ガス水）の廃棄にクの増幅が解き放たれ、危険な気候変動のリスクが増大する可使用される蒸発池が、揮発性有機物である、危険な大気汚染物能性がある。

質の深刻な発生源となっていることが最近分かった(USEPA

図 7.6 米国連邦エネルギー情報局によって特定された世界のシェールガス堆積盆

評価され数量化された堆積盆評価された堆積盆
報告書の範囲に含まれる国々
報告書の範囲外の国々

出典: EIA 2011

地球システムの全体像

205

2009)。また、井戸を掘削し完成させるために使用される水の消費割合が高いことに伴って、その天然ガス開発が水資源に及ぼす影響も広範囲に及ぶ。また爆発可能レベルのメタンによる地下水層の汚染(Osborn et al. 2011)、塩化物、金属、有機化合物による表面水や地下水の汚染、生成された水が放出される
河川の汚染などがもたらされる(Johnson et al. 2008)。天然ガスが採取される地層が持つ多くの複雑な性質が、地下水資源に対して、知られていない多くの影響を及ぼすかもしれない。
このことは、世界にシェールガスの膨大な埋蔵量があるために特に懸念される(EIA 2011;IEA 2011)。

Box 7.4 エコロジカル・フットプリント
エコロジカル・フットプリントは、現在の技術を用いて、一人の住人の消費する資源を生成するために、かつ一人の住人の廃棄物を浄化するために、一人の住人が使用することになる生物学的に生産性のある陸地と水域の面積として表される。Kitzes らは(Kitzes et al. 2008)、エコロジカル・フットプリントを、利用可能なバイオキャパシティと比較した。
バイオキャパシティは、規定された地理的区域内で、一人の住人が利用できる生物学的に生産性のある区域の面積である。図 7.7 は、北アメリカと西ヨーロッパでは、フットプリ
ントがバイオキャパシティを超過していることを示す。

人の幸福への影響
関連する地表水汚染や大気汚染と同様に、水圧破砕で使用される化学物質も、人の健康にとって有害であると思われる(Finkel and Law 2011)。

Kitzes らは(Kitzes et al. 2008)、もし世界中の誰もが、典型的な北アメリカや西欧の人と同等のエコロジカル・フット
プリントを持ったならば、国際社会は、地球のバイオキャパ
シティの３～５倍オーバーシュートするだろうと結論した。
中央ヨーロッパや東ヨーロッパは、共にその地域における利用可能なバイオキャパシティ内で生活しているが、地球規模

オーバーシュート
地球システムの機能やその最近の変化について、科学的に理解されるようになったことで、人間社会にとって深刻な影響と共に、根本的な状態変化をもたらすであろう閾値、あるいはティッピングポイントを超過する危険性があることが分かってきた。そのようなシフトには、熱帯雨林からサバンナへの転換、
造礁サンゴ礁から軟質サンゴ礁への転換、降雨パターンの変化などを含めなければならないかもしれない（Box 7.2）。地域から地球規模の影響が引き起こされる急激に変化する危険性

で見れば持続可能にやっていけないレベルの、一人当たり消費レベルで生活している。逆に、アジア太平洋地域は、その領域内において利用可能なバイオキャパシティを越えた生活をしているが、もし地球規模に拡張されれば、オーバーシ
ュートを引き起こさない一人当たりのエコロジカル・フット
プリントで生活している。アフリカの居住民は平均して、地域規模でも、地球規模でも、一人当たり利用可能なバイオキャパシティ未満で生活している。

については、ティッピングエレメント(Schellnhuber 2009)
や、惑星限界（planetary boundary ）(Rockström et al.

いてのこれらの地球規模での枠組みは、成長の限界、環境収容

2009a)といった概念で捉えられ、それらは地球システム科学

力、エコロジカル・フットプリント、オーバーシュートといっによって洞察された比較的最近の見識である。持続可能性につた以前の概念を補完するものであり、天然資源の埋蔵量の推定

図 7.7 大陸域のエコロジカル・フットプリントとバイオキャパシティ、2002年
グローバルヘクタール、一人当たり
10

エコロジカル・フットプリント
バイオキャパシティ

9
8
7
6
5
4
3

一人当たり利用可能な地球のバイオキャパシティ

2
1
0

206

北アメリカ

第１部：現状と傾向

西ヨーロッパ中央および
東ヨーロッパ

中東および
中央アジア

中南米

アジア
太平洋地域

アフリカ
出典: Kitzes et al. 2008

図 7.8 世界の物質採取、1900～2005年
10億トン、物質採取
60

鉱石および工業用鉱物
化石燃料
建造用鉱物
バイオマス

40

20

0
1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

出典: Krausmann et al. 2009

や、主として健康に関する様々な汚染物質の臨界負荷について

地球システムの限界を示すもう一つのアプローチは、資源のの推定と共通するところがある。これらを記述する言葉のすべ使用に着目したものである(UNEP 2011a)。経済活動で使用さての基本になるものは、人為起源による変化が、地球システム

れる全ての物質を数値化する物質フロー勘定は、採取の工程でによるその変化を吸収する能力を超えてしまうポイントを特動員された物質の総計、および経済過程の中で実際に使用され定するための、様々な方法であり想定である。この方法や想定た物質を、それらの質量（トン）で測って計上する。21 世紀については、まだ科学文献において議論されているところであ初めに採取された世界の物質の推定量は、年間 470～590 億トるが、その結論はすべて、地球システムが閾値に到達しつつあンにのぼり（図 7.8 は高い方の推定値を示す）、世界の物質採り、その影響は重大であるという点で一致している。

取は 20 世紀の間に８倍に増大した(UNEP 2011a)。UNEP(2011a)が開発した 3 つのシナリオはすべて、2050 年までに40 年前に、メドウズらは(Meadows et al. 1972)「成長の資源の生産性の著しい改善が無ければ、90 億人のニーズを満限界」の中で、限りある惑星上で歯止めのない消費や経済を成たすことは不可能であるだろうということを明らかにしている。

長させると、地球の環境収容力を超過する方向へと地球を導き、それが世界経済に重大な影響をもたらすだろうと主張した。ホ

地球システム内の相互作用と非線形性を考えに入れた惑星ールとデイは(Hall and Day 2009)、この研究の結論をふり返限界という概念が、ロックストロームら(Rockström et al.

って見て、その警告が概ね正しかったことを発見した。ターナ

2009a)によって導入され、幸福に暮らせる安全な活動領域をーは(Turner 2008)、「成長の限界」の中で提示されたシナリ

人類に提供する惑星限界の設定の鍵となる環境プロセスが特オと 1970 年から 2000 年までの実際の歴史データとを比較し、定された。ロックストロームらは(Rockström et al. 2009b)、

その「成り行き」シナリオの特徴が、30 年間の実際の歴史デ

9 つの惑星プロセスを特定し、それらのうちの 7 つに対して安ータとほぼ同じであったと見なすことができること、またその全な惑星限界を提案した。つまり気候変動、生物多様性の損失

結末が 21 世紀の途中で世界システムが崩壊する結果になって速度、窒素とリンの循環、成層圏オゾン層の破壊、海洋の酸性いるということを発見した。

化、世界の淡水使用、土地利用の変化の７つである。提案された惑星限界の位置は、危機的な環境システムに有害な変化をも

エコロジカル・フットプリント（第 5 章）は、生物圏に対す

たらす引き金を引く可能性がある、重大なフィードバックや非る人の需要や、地球のバイオキャパシティを理解するために使

線形シフトの危険性から距離を置いて、安全であると考えられ用される。さらなるデータ改善の必要性はあるが、1966 年以る位置に置かれた（図 7.9）。環境の危険性には不確実な領域

降、人類全体のエコロジカル・フットプリントは、かなりの地があり、それも常にあるだろうという認識の下、プロセスにと域差はあるものの、２倍になった(WWF 2010)。Box 7.4 やっての安全な位置は、科学による現状の評価に基づかせた。そ図 7.7 は、フットプリントと利用可能なバイオキャパシティのの個々の環境プロセスにとって安全な限界のレベルは、予防的両方に、著しい地域格差があることを示しており、どの地域が措置が反映されるよう、この科学的に不確実である領域の下端

利用可能量を超えてバイオキャパシティを使用しているかがに選定された(Rockström et al. 2009a, 2009b)。その惑星限分かる。巨大都市のエコロジカル・フットプリントは、著しく

界は、資源の欠乏に関係するのではなく、人の活動によって駆オーバーシュートしている。

動される速度とプロセスに関係する。

地球システムの全体像

207

図 7.9 地球システムのプロセスにおいて、臨界閾値を超えてしまうことを回避するために設定される限界である惑星限界の概念についての記述
惑星限界

閾値

ステムの変化が、どのように幸福に影響するかの例を提供しているが、それらは概して、資産や社会的結束や身の安全というよりも、食料や水の安全保障などの側面について言及している。
惑星の環境収容力を超過したり、突然、不可逆的に変化する
時代に入ることによる人の幸福への影響を、地球システムの全反応変数（例えば陸氷の範囲）

体像から検討することが重要である。以下の例で示されるように、地球システムの複雑で非線形な変化の影響は、既に人の幸福に対して重大な結果をもたらしている。

安全な
活動領域

不確実な
ゾーン

多くの相互作用する駆動要因が人の安全保障に影響する
気候の変動性や異常気象が食糧安全保障に影響を及ぼす。これらの駆動要因は複雑で、様々な経路で影響を引き起こす（地域的水不足、農地の塩類化、洪水による作物の破壊、災害による食品物流の途絶、伝染性の植物病や疫病の負荷の増加）(IPCC 2007)。

閾値の超過：健康への著しい影響
制御変数（例えばCO2 ppm）
出典: Stockholm Resilience Centre 2009

土地利用の変化や森林減少は、局所的に温度を上げ、陰を取り除くことになって生息地が変化し、その変化が、マラリア媒
介生物の急速な発生を促すことがある (da Silva-Nunes et al.
2008; Afrane et al. 2005)。パスカルらは(Pascual et al.

惑星限界の枠組みは、世界規模での環境の諸問題が気候変動だけにはとどまらないことを示す。さらに、分析された上記の2006)、地域の温度変化の影響による、マラリアのよく知られている非線形な閾値反応（生物系）の重要性を示した。

諸々のプロセスが相互作用すること、つまり、一つの安全な惑星限界を超過することが、他の惑星限界からの距離に影響を与えるかもしれないことが、証拠によって示されている。例えば、

前例のない事象による資産や人の安全保障への影響
気候変動は既に人の安全保障をむしばんでいるが、生計を維

農地の拡張は、陸域生態系からの炭素排出量を増加させること持するために重要である天然資源へのアクセスと質が低下す

により、気候変動の惑星限界に関係してくるかもしれない。惑

ることによって、今後ますますそうなるだろう(Barnett and星限界の分析において用いられた特定の数字については、異論

Adger 2007)。例えば、バングラデシュでは、かなりの人々が、が唱えられるかもしれないが(Nature 2009)、そのアプローチ

農地、社会基盤、通信システムを損失させる河川堤防の浸食やによって、オーバーシュートに関する議論が提供され、早期の洪水によって、毎年影響を受けている。これらの資産は生計を分析によれば、気候変動、生物多様性の損失速度、窒素循環へ維持するために不可欠である(Poncelet et al. 2010)。

の世界的介入という 3 つの惑星限界を、人類がすでに超過してしまっていることが示されている(Rockström et al. 2009b)。

急速な変化と先住民コミュニティ

リンの循環への人的介入に関する最近の追跡調査によれば、リ

既に述べたように、北極圏は地球上のどこよりも速く暖まっンに関する惑星限界も、淡水系で超過してしまっていることがている。1975 年以降、アラスカの気温は平均 2.0～3.5℃まで示されている(Carpenter and Bennett 2011)。

上昇した。アラスカの海岸や川の航行可能水域に沿ったおよそ

人の幸福への影響

200 の先住民の村が、浸食または洪水の頻度の上昇に脅かされており、5 つのコミュニティにおいて、移転が唯一の解決策で生態系は、供給サービス、調整サービス、基盤サービス、文あると結論が下された。研究では、立ち退きは相当な文化的、化サービスを提供しており、人の幸福にとって不可欠なもので社会的、経済的、心理学的な影響を及ぼすことが示されているある(TEEB 2010;MA 2005)。人の幸福は、個々の人間が、価(Bronen 2010)。

値あると思う人生を生きていく能力や、彼等の可能性を達成す
る機会をどの程度まで持てるかであり(UNEP 2007)、家計、連の要素によって決定される（序章）。これらの要素はすべて、

地球システムの諸課題に対する
遷移とシステム対応

地球システムの変化によって影響を受ける。また人と環境のシ

地球システムの諸課題は「込み入ってはっきりとせず、多くステムにおいて世界が相互に連結されていることは、一つの場の利害関係者を伴い、構造の不確実性に包まれ、制御すること

所での幸福が、他の場所での行為によって影響されるかもしれが困難である、持続不可能という難解な諸問題」であると見なないことを意味する。第 2 章～6 章は、地球システムのサブシされてきた(Rotmans 2006)。その難解な諸問題は、それらの安全、健康、社会関係だけでなく、資源へのアクセスを含む一208

第１部：現状と傾向症状に対処するだけであったり、採られた対策が単に周辺部への対策をわずかに増やすだけで根本的原因に対処することが不十分である場合には、再発する傾向がある。第 2 章～第 6章（気候変動、土地荒廃、生物多様性損失、水の安全保障、化学汚染）で議論された様々な諸問題の一つ一つについて、持続不可能という症状がみられるが、社会の機構や制度のより深い
根本的な問題が覆い隠されている。
その問題の難解さは、Rotmans (2006)がシステム障害と呼ぶ、次のようなものによる。
・制度のシステム障害：刷新を妨げる制度による支配・経済のシステム障害：市場開発の不十分さ、または投資
資金の不足

チリの特定海域内の大型船を削減したことで、漁業経営に斬新な解決策がもたらされた。© Joris Van Ostaeyen

・社会のシステム障害：硬直化した行動
・生態のシステム障害：本章初めに述べたレジームシフト

1950 年以降の個人的移動手段や、集約農業、化石エネルギ
ーインフラなどの出現といった歴史的な遷移は、貧困、不平等、遷移管理

教育不足といった社会問題を解決しようとする望みをもって、これらのシステム障害に対処するには、遷移管理など、斬新

ある程度は推進された。しかし、これらの遷移が、今度は、そなガバナンスの形態が必要である（第 16 章）(Grin et al. 2010)。

れ自身による問題を生み出した。各個人は今や、安価なエネル

究極的に、これらのシステム障害が取り除かれると、構造や文

ギーや移動手段を利用できるようになったかもしれないが、そ化や慣習が変化すると共に、社会システムの構成や機能に、非の結果として、汚染や資源搾取や過密を招いている。複雑で難線形な根本的なシステム変化がもたらされるだろう(Loorbach

解な現代の諸問題に対処する際の課題は、より先を見越した、

and Rotmans 2010)。

探索的なやり方で、それらに対処する新しい方法を見つけることである。変化の複雑なプロセスについて、その動態をよく理

図 7.10 に示されるように、遷移（transition：トランジシ
ョン）の変化は、通常の徐々に進む社会変化とは異なり、次の解し、それらの速度と方向に対して影響を及ぼそうとすることが必要である。

4 つの段階で生起する。すなわち進展前、離陸、加速、安定化の４つである。進展前と加速の段階の間にある離陸の瞬間が、社会の遷移を推し進める力について、より完全に理解するこ

多くの場合、システムが覆り、後戻りできなくなるポイントととが、地球システムのための政策を作る上で不可欠である

して認識されている(Frantzeskaki and de Haan 2009)。

(Frantzeskaki and de Haan 2009)。現在主流である政策や調査のアプローチは、主に、既存のシステムを向上させるように努力して、徐々に改善へと導いていくものであるが、遷移を思考するには、根本的な転換が必要である。周辺部を改善した

図 7.10 遷移の段階
進展前

離陸り、既存システムの最適化を図るといった現在の流れは、技術
加速安定化システムだけでなく政策をも、そしてさらに社会システムも固定化してしまい(Frantzeskaki and Loorbach 2010)、結果的に、持続可能性から逸脱した社会へと導いてしまう。そのような固定化から抜け出すには、基本的に、構造、文化、慣習を改めて、長期の持続可能性を達成する根本的な転換、すなわち大システム指標転換（第 16 と 17 章）が必要である。
社会経済システムと生態系の両者に不安定性が表れ、諸々の遷移がますます起こりそうになっているので、その速度と方向に対して効果的に、これらの遷移に影響を及ぼすための戦略を組み立てることが極めて重要である(Loorbach et al. 2011;
Loorbach and Rotmans 2006)。指示して制御するやり方で遷移を誘導しても、うまくいかないけれども、様々な取り組み、
例えば、既存社会の動きの統合、特定分野での技術革新、新たな慣習などを用いて、遷移に影響を及ぼすことは可能である。

時間
出典: Frantzeskaki and de Haan 2遷移を制御するためには、長期の安定した系統立てたモニタリ
ングが重要であることが、Box 7.5 で例を用いて説明される。

地球システムの全体像

209

Box 7.5 危機に対する革新的な対応
チリでは、漁場連合が崩壊し、民主主義への動きが出たことで、漁師、科学者、管理者の間の非公式の協力と信頼に基
づく、漁場を管理するためのいくつかの新しい取り決めを試
みるチャンスが訪れた。チリの魚種資源が危機的な状況にあり、人々がその対策を求めていることを誰もが認識し、また同時に社会変化が始まっていた。このことが、新しいアプローチを積極的に受け入れるように促した。またその地域の沿岸生態系についての科学的な理解が十分に為され、漁業管理のための新しい管理計画の基盤と、新しい協同モデルが試行された。その結果、出来たものは、排他的な大洋領域を地元漁民や小規模漁業に割り付ける海洋保有権の全国システムだった。明確に定められた領域での大型船の数を減らすこと
によって、漁業圧力が下がった。

出典: Gelcich et al. 2010

プロセスは、必然的に反復作業となるが、問題に共同で取り組
む枠組の開発、将来についてのビジョンの共有、解決策を用いての実験、評価、学習から成る。このように展開されるボトム・
アップの解決策は、地方の持続可能性を向上させることに寄与し、また当初のトップ・ダウンによる変化を補強し、それらのさらなる拡張を支援するものでなくてはならない(Weaver2011)。またこれは、ドイツ地球環境変動諮問委員会（WBGU）によって提案されており、委員会は、州に対しては、優先度の決定とその決定を明確なメッセージで示す権限を与えると同時に、市民に対しては、発言権を持たせ、意思決定に関与させ、政策においてより積極的な役割を果たせるよう、広範囲な機会を与える必要性を指摘する(WBGU 2011)。
ボトム・アップの対応について、ウェストリーら (Westley

et al. 2011) は、たいていの場合、危機にひんした時に明らかになる、学識や技術革新に関する莫大な蓄積があると指摘する。
トップダウンで立案プロセスを求めるのとは対照的に、ボトム

地球システムが変化している証拠が示された以上、遷移の起アップで成功するためには、地域のコミュニティに考えを聞く

こる必然性を理解することや、遷移のプロセスを統治し制御すこと、利用できる資源や可能性について地域住民に情報を流する方法を学ぶことが、特に重要である(Loorbach et al. 2011)。

こと、彼等を信頼し、多種多様な革新的な対応が出てくるよう

社会の変革に際して、徐々に導入されるトップダウンの変化と、にすることが必要である。ウェストリーらによって示された例

自己組織化していくボトムアップのプロセスとの間で、動的なの一つが、Box 7.6 に要約される(Westley et al. 2011)。

相互作用を引き起こす、新しい種類の複数レベルの変化プロセ
スが必要となる。なぜなら、専門家によって問題解決を行う伝統的なトップダウン方式は、複雑で非線形で急激に変化する状
況に、効果的に対処できるほど、柔軟ではないからである。
これらの変化のプロセスには、新たな知識を発展させ、それを適用していくために、科学、政策、市民社会、企業からの担当者による活発な関与が必要である(O'Riordan 2008)。そのBox 7.6 グレートバリアリーフのガバナンスの改善
という遷移

考察
地球システムは、サブシステム間やサブシステム内での多くの相互作用、フィードバック、非線形性を含み複雑である。人間は、地球システムの不可欠な要素として、その莫大な数と活動を通して、地球システムを変化させつつあるが、これらの変化の影響は一様には分布せず、人々や場所によっては、他よりも大きな影響が及んでいる。全体として、地球システムが余りにも複雑であるため、地球システムへの人間による圧力の急激な増加が及ぼす結果を予想することは出来ないが、それを超えると突然の不可逆的な変化を生じる閾値に既に到達している

ルソンら(Olsson et al. 2008)はグレートバリアリーフのか、または到達しようとしていることは明らかである。これら

場合には、管理が、柔軟なものでなければならず、また継続の変化は、地球の基本的な生命維持機能に影響を与えるだろう。

的で科学的なモニタリングに適応でき対応するものでなければならないことを見出した。リーダーシップのもとでのコ

その変化のいくつかに対処する努力が為され、本報告書の他

ンセンサスの形成も重要であるが、この柔軟性が、新しい形の箇所で述べたいくつかの成功例はあるが、本分析は、地球シの相互作用や作業のやり方を可能にする。グレートバリアリ

ステムに対する人為起源の圧力である根本的駆動要因、特に人ーフ海洋公園局と局長は、世界で最大のサンゴ礁生態系の管口増加と過剰消費に対処するアプローチの必要性を指摘する。

理を、生態学に基づくものにするために、国民、産業界、政と同時に、地球システムの複雑さと生来の不確実性によりうま府といったあらゆるレベルに支援を求め、それを獲得するこく対処できるアプローチを採用することが必要である。そのよとに重要な役割を果たした。そのプロセスで決定的に重要な

うなアプローチは、順応的ガバナンスのプロセスとして第 15

ステップは、バリアリーフをより柔軟に管理するために、公章と第 16 章で議論される。しかし、これらのアプローチは、的支援を得ることだった。新制度の下で、最も目を見張る最地球システムに関するあらゆる側面についての持続的な長期も議論の的になったイニシアチブの一つは、あらゆる形態のモニタリングや観察、進展についての定期的な評価、また観察漁業を禁止する地区を、6％から 33％まで広げたことであり、で調整の必要が示された場合に目標を調整することによって、何も採取しない世界最大のゾーンを作ることであった。バリ

下支えされなければならない。同時に、基礎研究と応用研究に

アリーフの例は、人の幸福のために海洋生態系を積極的に管よって、地球システムについての理解が向上し続けなければな

理するという姿勢に基づいて、人と自然を統合的に見る方向らないし、持続不可能という難解な問題の解決策を見い出すたへ、考え方が転換されたことを示す。

めに、この知見が利用できるようにされなければならない。

210

第１部：現状と傾向

出典: Westley et al. 2011

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