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植物防疫

第 70 巻

第 4 号 （2016 年）

エルニーニョ現象およびラニーニャ現象と世界の作物収量変動
農研機構 農業環境変動研究センター
飯泉はじめに昨年末をピークとするエルニーニョ現象が，世界各地仁之直（いいずみ としちか）

II 世界・複数作物を対象とするエルニーニョ・ラニーニャ収量影響研究の意義で深刻な異常気象をもたらし，農業生産に大きな影響をこうした世界の特定地域とその地域の主要作物を対象与えている。そこで，エルニーニョ現象とラニーニャ現としたエルニーニョ収量影響の研究例は多い。しかしな

象が作物収量に与える影響を世界規模で，かつ複数の作がら，エルニーニョ現象とラニーニャ現象が作物収量に物について調べた初めての研究である IIZUMI et al.（2014）

及ぼす影響を，全世界を対象に複数の作物について調べとその波及効果について紹介し，今後の研究の方向性にた研究は，2014 年 5 月に執筆者らの成果（IIZUMI et al.,

ついて述べる。

2014）が『Nature Communications』誌に発表されるまでなかった。

I エルニーニョ現象・ラニーニャ現象

世界を対象とする研究がこれまでになかった理由は，エルニーニョ現象とは，太平洋東部の赤道付近の海面おそらく，作物収量についての統計データが各国で個別水温が平年より高い状態が 1 年程度続く現象である。逆に整備され，全世界を一度に解析可能な全球作物収量デに，ラニーニャ現象は，平年より海面水温が低い状態がータベースが最近まで開発されなかったためだろう。そ続く現象を指す。エルニーニョ現象やラニーニャ現象がれにしても，なぜ，世界の複数の地域および複数の作物発生すると，世界各地の気温や降水量，ひいては作物のについて影響を調べることが重要なのか？理由の一つ

収量（単位面積当たりの生産量）に影響を与えることがは，近年，発展途上国を含む多くの国で穀物の輸入量が知られている。例えば，オーストラリアでは，エルニー増加しており，自国の作物生産変動だけでなく，主要輸ニョ現象が発生すると，降水量が平年を下回ることによ

出国における作物生産変動によっても社会的な影響が生りコムギ収量が顕著に低下することが知られており，干じるようになったためである。新興国の経済発展やバイばつをもたらす機構を解明する研究に加えて，早期警戒オ燃料需要の増加に伴い，世界の穀物需給は逼迫傾向にに向けた研究も行われている。また，エルニーニョ現象あり，2000 年代の半ば以降，国際市場の穀物価格は大が発生するとインドネシアのコメ主要生産地域であるジきく上昇した。2012 年以降，穀物価格は低下し始めたが，ャワ島でも降水量が平年を下回る傾向があり，天水に依2016 年 2 月現在，なお 2000 年代前半より高い状態にあ存する雨期作のコメの播種面積が減少し，生産量が減少る。この価格高騰は，発展途上国の農村部で農業収入がすることが報告されている。

増えるなどプラスの影響も若干あったが，都市部の貧困層の栄養状態の悪化や市民の暴動を引き起こすなどマイナスの影響をもたらした。もう一つの理由は，作物によってエルニーニョ現象やラニーニャ現象の収量への影響

El Niño/La Niña and Global Yield Variability.

Toshichika IIZUMI（キーワード：異常気象，作物収量，収量変動予測）が異なるためである。例えば，世界的にはトウモロコシとダイズはいずれも飼料に使用される。このため，エルニーニョ現象の発生時に，飼料の実需者はトウモロコシ― 56 ―

エルニーニョ現象およびラニーニャ現象と世界の作物収量変動からダイズに飼料の切替えを検討できる可能性がある。

エルニーニョ収量影響

図―1 に示すように，エルニーニョ年には，通常年とIII エルニーニョ現象・ラニーニャ現象が作物収量に与える影響
12265

比べて統計的に有意な（危険率 10％の t 検定）収量の低下と増加が広範な地域で見られた。トウモロコシ収量解析手法の概要

は米国やメキシコ，中国などで低下し，ブラジルやアル主要作物（トウモロコシ，コメ，コムギ，ダイズ）にゼンチンで増加した。ただし，米国のコーンベルトでは，ついて，約 120 km メッシュごとにほぼ全世界の収量がいずれも有意でないものの，収量の増加と低下の両方が把握できる農業環境技術研究所（4 月 1 日より，農研機見られた。ダイズ収量は米国とブラジル，アルゼンチン

構 農業環境変動研究センターに改組・改称）の全球作で増加し，インドで低下した。中国ではダイズ収量が増物収量データベース（飯泉, 2014）と米国立海洋大気庁加する地域と低下する地域の両方が見られた。コメは中が公開しているエルニーニョ指標データを用いて，過去国南部で収量が低下した。コムギはオーストラリアやメ25 年間（1982 〜 2006 年）に発生したエルニーニョ現象

キシコ等で収量が低下し，ロシアやウクライナで増加しとラニーニャ現象のそれぞれの平均的な収量影響を推計た。

した。収穫前 3 か月平均のエルニーニョ監視海域の海面

3

水温が平年より 0.5℃以上高い年をエルニーニョ年，平一方，図―2 に示すように，ラニーニャ年に収量が有ラニーニャ収量影響

年より 0.5℃以上低い年をラニーニャ年，いずれでもな意に低下または増加する地域はエルニーニョ年よりも限い年を通常年とし，メッシュ別，作物別に対象期間中の定的だが，トウモロコシとコムギでは世界の収穫面積の各年を上記のいずれかに区分した。エルニーニョ年に該10％以上の地域，コメについては世界の収穫面積の 7％当した 7 年の平均収量と通常年に該当した 8 年の平均収の地域で有意な収量低下が見られた。トウモロコシは特量との差を，その統計的な有意性を考慮してマップに示に米国やアルゼンチン，メキシコで収量が低下し，コメした。ラニーニャ年に該当した 6 年と通常年との差につは中国南部で収量が低下した。ただし，エルニーニョ影いても同様である。なお，平年収量の計算に 5 年移動平響と同様に，米国のコーンベルトではトウモロコシ収量均を用いたため，任意のメッシュ，作物における収量デの低下は有意ではなかった。コムギはオーストラリアのータの標本数は 25 ではなく，21 となる。

北東部や中央アジア，メキシコで収量が低下した。ダイ

El Nino minus Neutral
Maize

Soybean

RiceWheat

Significant negative impacts

Significant positive impactsInsignificant impacts

図− 1 通常年と比較した場合のエルニーニョ年の平均の作物収量の変動
エルニーニョ年と通常年の収量データを比較して，黒はエルニーニョ年の収量が統計的に有意に（10％危険率での t 検定に基づく）低下した地域．薄い灰色はエルニーニョ年の収量が有意に増加した地域．濃い灰色は通常年よりエルニーニョ年の収量が高い，あるいは低い傾向があるが，有意な差ではない地域．白は非栽培地域か，データがない地域．

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植物

防疫

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第 4 号 （2016 年）

La Nina minus Neutral
Maize

Soybean

Rice

Wheat

Significant negative impacts

Significant positive impacts

Insignificant impacts

図− 2 通常年と比較した場合のラニーニャ年の平均の作物収量の変動
ラニーニャ年と通常年の収量データを比較して，黒はラニーニャ年の収量が統計的に有意に（10％危険率での t 検定に基づく）
低下した地域．薄い灰色はラニーニャ年の収量が有意に増加した地域．濃い灰色は通常年よりラニーニャ年の収量が高い，あるいは低い傾向があるが，有意な差ではない地域．白は非栽培地域か，データがない地域．

ズについては顕著なラニーニャ影響がある地域はほとんーニャ年に収量が低下するか，増加するかといった変化ど見られなかった。

傾向についてはおおむね一致した。結果に齟齬が見られ

4

収量影響のエルニーニョ現象・ラニーニャ現象間た場合でも，解析期間や収量データの空間解像度（本解の差異および作物間の差異

析は約 120 km メッシュだが，先行研究は例えば，郡別

オーストラリア北東部ではエルニーニョ年とラニーニや県別）の違いが主な理由と考えられた。

ャ年のいずれでもコムギ収量が低下したが，インドのダIV 今 後 の 課 題

イズはエルニーニョ年には収量が低下したのに対してラニーニャ年には有意な影響は見られなかった。このよう課題もある。例えば，「強い」エルニーニョ現象の方に，特定の地域・作物に対するエルニーニョ影響とラニが「弱い」エルニーニョ現象よりも収量への影響が大きーニャ影響は必ずしも対称ではない。加えて，エルニーいかというと，それはまだよくわかっていない。エルニ

ニョ年には米国の広範な地域でトウモロコシ収量は低下

ー ニ ョ 現 象 や ラ ニ ー ニ ャ 現 象 の 強 弱 は，一 般 に はしたが，ダイズ収量は有意に増加した。すなわち，同じNINO.3 領域などのエルニーニョ監視海域における海面地域であっても作物によってエルニーニョ影響（やラニ水温の平年からのずれ（偏差）の大きさで定義される。

ーニャ影響）が異なる場合があった。栽培時期や栽培技

例えば，気象庁によれば，2014 年夏に発生したエルニ術の違いなどによると考えられているが，理由はまだよーニョ現象は，監視海域の海面水温偏差が 2015 年 12 月

くわかっていない。に＋ 3.0℃となり，1997 年 11 月の＋ 3.6℃と 1982 年 12

図は割愛するが，地上気温と土壌水分量について同様月の＋ 3.3℃に次ぐ強いエルニーニョ現象となった ＊。の解析を行った結果，エルニーニョ年やラニーニャ年

一方，強いラニーニャ現象については，例えば，1988に，収穫前 3 か月平均の土壌水分量と気温が平年より乾年 6 月に海面水温偏差が− 2℃となった事例が挙げられ

燥・温暖になった場合に収量が低下する傾向があることる。複数あるエルニーニョ指標のどれを用いるかにもよがわかった。ただし，その場合でも，灌漑面積割合が高るが，米国立海洋大気庁のデータを用いた場合，全球作い地域では，有意な収量低下はあまり見られなかった。
また，研究例が見つかった世界 10 か国について上記の結果を先行研究と比較した結果，エルニーニョ年やラニ＊
http://www.data.jma.go.jp/gmd/cpd/data/elnino/houdou/pdf/
elnino201601.pdf― 58 ―

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エルニーニョ現象およびラニーニャ現象と世界の作物収量変動

物収量データベースが利用できる過去 25 年間に発生し料生産に及ぼす影響の見通しについて国連世界食糧計画

たエルニーニョ現象は 7 回であり，この限られた標本数や世界銀行，国際通貨基金等がそれぞれ報告書を刊行しから強いエルニーニョ現象と弱いエルニーニョ現象の収たが，それらの中では今回の知見が利用されている。ま

量影響の差異を検出することは今のところ困難である。

た，これらに先駆けて，「＜寄稿＞ 2014 年のエルニーニ

また，人為起源の気候変動により，1950 年以降，エョ発生による世界の穀物収量への影響の見通し」が農林

ルニーニョ監視海域では海面水温の顕著な上昇が観測さ

水 産 省 の『海 外 食 料 需 給 レ ポ ー ト（Monthly Report）れている。しかしながら，こうした海洋の長期変化がエ2014 年 7 月＊＊』の中で報告された。これは，筆者の知ルニーニョ現象やラニーニャ現象の作物収量への影響をる限り，食料機関の公式報告書の中にエルニーニョ予報どのように変調させるかは不明である。将来を予測するに基づく収量変動予測情報が用いられた初めての例であためには過去を理解する必要があり，エルニーニョ現象る。今回の知見は，過去 25 年間におけるエルニーニョおよびラニーニャ現象に伴う収量変動を予測するために現象やラニーニャ現象の平均的な収量影響についてのもは，今後，過去の事例について理解を深めることが必要のであったが，食糧機関や市場関係者に相当の波及効果である。

があった。収量変動についてより定量的な予測情報を定期的に提供できれば，憶測による穀物価格の乱高下を抑おわりに―食料生産変動予測に向けて制することに寄与すると期待される。収量変動予測シス

エルニーニョ現象とラニーニャ現象の発生・終息を数か月前に精度よく予測することは既に可能であり，気象テムの開発など，今後，そのための研究・開発が重要である。
引庁を含め，世界の多くの気象機関からエルニーニョ予報が提供されている。今回，紹介した知見とこうした予報を組合せて食料生産変動の予測に役立てたいと考える人

用

文

献

1）IIZUMI, T. et al.（2014）：Nature Commun. 5 : 3712.
2）飯泉仁之直（2014）：インベントリー 12 : 11 〜 14.

は多い。事実，2015 年のエルニーニョ現象が世界の食＊＊
h t t p : / / w w w. m a f f . g o . j p / j / z y u k y u / j k i / j _ r e p /monthly/201407/201407.html（2016 年 2 月 8 日確認）

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