八ヶ岳中央農業実践大学校 農林技術アカデミー
第16回セミナー （2023.2.18）

気候変動と農業の関係を考える

信州大学農学部

齋藤勝晴

気候変動対策の動向
パリ協定からの流れ
パリ協定（2015年）で合意された長期気温目標

地球の気温上昇を工業化前に比べ「2℃よりも十分低く」抑え、さらには「1.5℃未満に抑えるための努力を追求する」
ただし、当時の科学的知見は不十分 → IPCCに対して特別報告書作成を要請
IPCC 1.5℃特別報告書（2018年）•

工業化以降の気温上昇は既に約1℃。その悪影響は既に顕在化。

•

今後1.5℃に上昇したときの悪影響のリスクは現在より高くなり、2℃上昇だとさらに高くなる•

1.5℃上昇と2℃上昇がもたらす影響には大きな違い•

1.5℃未満に抑えるためには、世界のCO2排出量を2030年には2010年比45%削減し、2050年頃までにネット0

国連気候行動サミット2019

グテーレス国連事務総長が、1.5℃目標を「国際規範」とするべく、1.5℃目標に沿った排出削減目標の引き上げ、2050年までのネットゼロ達成を各国に呼びかけ
IPCC第一作業部会（自然科学的根拠）第６次報告（2021年）•

人間の影響が大気、海洋及び陸域を温暖化させてきたことには疑う余地がない。

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2011年〜2020年の世界の地表面温度は1850年〜1900年と比較して1.09℃高い。

•

人為起源の気候変動は、世界中の全ての地域で、多くの気象及び気候の極端現象に既に影響を及ぼしている。

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向こう数十年間に温室効果ガス排出が大幅に減少しない限り、今世紀中に地球温暖化は1.5℃及び2℃を超える。

第26回国連気候変動枠組み条約締約国会議（COP26）（2021年）•

気温上昇を産業革命前から1.5℃に抑える。来年までに各国が削減目標を更新。

•

排出削減策のない石炭火力を段階的に削減。

•パリ協定の詳細ルールの完成（国際間の削減量取引）

適応策と緩和策
IPCC第二作業部会（影響、適応、脆弱性）第６次報告（2022年）
世界で予測される主な温暖化の影響（2022年2月28日朝日新聞より）【豪州や周辺の島国】【小島嶼（とうしょ）国】
・農業生産の減少による収入減
・集落やインフラの破壊による生命や資産の損失【アジア】
・居住可能地域が減り、移民が増加【北米】
・洪水や浸水による都市インフラの被害
・生物多様性の喪失と生息域の移動
・気温上昇や気候災害による死亡・病気・より頻繁なサンゴの白化と死滅
・農業や飲み水に使う淡水の減少・汚染・沿岸の漁業資源の減少【欧州】
・沿岸や内陸の浸水による人や経済、インフラへのリスク ・食料や水を確保できなくなるリスク
・熱や乾燥などによる穀物生産の損害【アフリカ】
・生物種の絶滅、生態系の回復不能な喪失【中南米】
・経済生産性の低下、格差や貧困の増加
・渇水リスク・感染症増加による深刻な健康影響

IPCC第三作業部会（気候変動の緩和策）第６次報告（2022年）
IPCC第3作業部会報告の骨子（2022年4月5日朝日新聞より）●気温上昇を1・5度に抑えるためには2025年までに排出をピークに。二酸化炭素CO2排出量を50年代前半に「実質ゼロ」に●既存及び計画中の化石燃料インフラから出るCO2だけで、気温上昇は1・5度を超える●化石燃料は、再生可能エネルギーに転換。化石燃料を使うにしてもCO2の回収・貯留設備をつけることが必要●陸上輸送で、電気自動車は最大の脱炭素化ポテンシャルがある●政策やインフラ、技術で、生活習慣・行動を変えることで、50年までに温室効果ガスを40〜70%削減できる●すべての部門、地域で目標の達成に必要な資金が足りていない●CO2を1トン減らすのに100ドル以下の対策を活用するだけで、13年比で30年までに排出量を半分に減らせる

各国の排出削減目標

外務省HP（令和4年10⽉25⽇）
https://www.mofa.go.jp/mofaj/ic/ch/page1w_000121.html

各国の農業分野の環境政策

農⽔省「みどりの⾷料システム戦略の実現に向けて」令和5年1⽉

気候変動と農業
温暖化・気候変動
国内の農業生産

食料輸入
海外の生産変化

生産環境の変化• 生産量や品質への変化• 不作の発生頻度の変化• 産地の移動食料競合

生産環境の変化 食料需給の変化

輸出への影響

輸入の競合

農作物の⾼温障害

農水省「農業分野における気候変動・地球温暖化対策について」令和3年12月

地球温暖化影響調査レポート（令和3年）

農水省「令和3年地球温暖化影響調査レポート 」令和4年9月

緩和策
緩和策：温室効果ガスの排出を抑制
GHGs：温室効果ガス（Greenhouse gases）
GHGsの部門別排出量

農業分野のGHGs排出
農用地の土壌

二酸化炭素

エネルギー転換

1,044 Mt-CO2（2020年度）

産業（農業以外）

運輸

家畜排せつ物管

農業

19%

農業

メタン

燃料燃焼
一酸化二窒素5,0731万t-CO2
2020年度廃棄物

28 Mt-CO2（2020年度）
燃料燃焼

二酸化炭素

稲作

37%

メタン
44%

一酸化二窒素燃料燃焼

20 Mt-CO2（2020年度）

0%

農業

工業

20%

40%

60%

石灰・尿素施

廃棄物

80%

100%

家畜排せつ物管理

消化管内発酵

温室効果ガスインベントリオフィスの日本の温室効果ガス排出量データ（1990~2020年度）（ https://www.nies.go.jp/gio/archive/ghgdata/index.html ）より作図

メタン CH4
温室効果：二酸化炭素の約25倍
大気中濃度： 約729 ppb (工業化以前)
1,908 ppb (2021年)
温室効果ガス世界資料センター (WDCGG)※二酸化炭素は415.7 ppm (2021年)

増加速度：温室効果ガスの中で最も早い
稲作
水田土壌の酸化還元電位が低下し、最終段階でメタン生成菌が水素や二酸化炭素を基質にメタンを生成

消化管内発酵
ルーメン内の嫌気環境では嫌気発酵により水素が生じ、メタン生成菌が水素を基質にメタンを生成

一酸化二窒素 N2O
温室効果：二酸化炭素の約300倍
成層圏オゾン層の破壊にも関与
大気中濃度： 約270 ppb (工業化以前)
334.5 ppb (2021年)(WDCGG)

増加割合：年率0.2-0.3%

平均滞留時間：121年（メタンは約10年）
穴あきパイプモデル

NO N2ONO N2ONH4+NO2-N2アンモニウムイオン

亜硝酸イオン

窒素ガス

硝化（好気環境）

脱窒（嫌気環境）農林⽔産分野における緩和策• 温室効果ガスの排出削減対策• 温室効果ガスの吸収対策

農⽔省「農産物の温室効果ガス簡易算定シートを利⽤した脱炭素の⾒えるかガイド」令和4年9⽉

環境保全型農業直接支払
環境保全型農業直接支払交付金「農業の有する多面的機能の発揮の促進に関する法律」に基づき、農業の持続的 発展と農業の有する多面的機能の健全な発揮を図るために、環境保全に効果の高い営農活動に対して支援
対象：農業者の組織する団体と一定の条件を満たす農業者

令和3年度

農水省「環境保全型農業直接支払交付金について」令和4年9月

農水省「令和4年度環境保全型農業直接支払交付金の紹介」
農水省「環境保全型農業の成果リーフレット」

Jークレジット制度
二酸化炭素排出削減量や吸収量を「クレジット」として国が認証する制度

農水省「J-クレジット制度の概要について」令和2年11月

吸収（炭素貯留）

農水省「農業分野における気候変動・地球温暖化対策について」令和3年12月

⽇本⼟壌インベントリーh)ps://soil-inventory.rad.naro.go.jp/main/organic/calc

バイオ炭• 「燃焼しない水準に管理された酸素濃度のもと、350℃超の温度でバイオマスを加熱して作られる固形物」と定義（2019年改良IPCCガイドライン）• バイオ炭として土壌に施用することで、その炭素を土壌に閉じ込め（炭素貯留）、大気中への放出を減らすことが可能• 2020年9月からJ-クレジット制度において方法論が追加
方法論対象のバイオ炭

炭の機能•
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木竹由来の白炭、黒炭、竹炭、粉炭、オガ炭
家畜ふん尿由来(鶏ふん炭など）
草本由来
もみ殻・稲わら由来（もみ殻くん炭など）
木の実由来
製紙汚泥・下水汚泥由来

農水省「バイオ炭の農地施用を対象とした方法論について」
令和2年11月

土壌の透水性・保水性の向上
保肥力向上
ミネラルの補充
土の保温効果土壌の中和作用水質浄化
土の団粒構造促進
土壌中の有用微生物の繁殖

中部産業・地域活性化センター「バイオ炭（炭の土壌改良材）の普及に関する実践的調査研究」2010年3月

4‰イニシアティブ「もしも全世界の土壌中に存在する炭素の量を毎年4/1000ずつ増やすことができたら、大気CO2の増加量をゼロに抑えることができる」という計算に基づき、土壌炭素を増やす活動を推し進めようとする国際的な取り組み

土壌有機物の機能
1. 植物への養分供給
2. 養分の保持と土壌の緩衝力を大きくする作用
3. 養分の有効性や有害物の調節
4. 植物の生育促進
5. 団粒の形成と土壌構造の安定化
6. 吸熱効果と保温効果
7. 土壌微生物の栄養源
松中照夫「土壌学の基礎: 生成・機能・肥沃度・環境」農文協（2018）

カーボン・ファーミング
大気中のCO2を土壌に取り込んで、農地の土壌の質を向上させ温室効果ガスの排出削減を目指す農法

カーボン・ファーミングの例• Aﬀoresta)on and reforesta)on• Cropland to fallow or set-aside areas to permanent grassland• Conserva)on )llage, catch crops, covercrops, and increasinglandscape features• Agroforestry• Conserva)on of peatlands and wetlands• Blue carbon
EU, Role of the CAP in promoting carbon farming (2020)アーバスキュラー菌根共生
タマネギ

非接種

C•

共生菌は土壌養分を植物に供給•

光合成産物の約2割が共生菌に移行

アーバスキュラー菌根菌

P接種

菌根共生による炭素貯留の促進は可能か？
CO2

CO2

牧草

牧草

AM菌

AM菌

有機物

安定腐植微生物

有機物

安定腐植（＞千年滞留）

微生物