Soil
土壌- −生きている地球の皮ふ
Earthís
living skinP r o s p e c t u s f o r a k e y t h e m e o f t h e I n t e r n a t i o n a l Ye a r o f P l a n e t E a r t h

� 社会のための地球科学� � � � �� � �� � � � � �� � � �� � � �� � �

国
際
惑
星
地
球
年
の
メ
イ
ン
テ
ー
マ
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ブ
ッ
ク
レ
ッ
ト

� www.yearofplanetearth.org� � �� � � �� � � �� � � � � � �� � �� � �このパンフレットは何のためにあるの？

Whatis this brochure for?
このパンフレットは、国際惑星地球年のメインテーマThis
brochure is aの１つを紹介するものですprospectus for one of the 。
main scientific themes of the International
Year
PlanetEarth.
な ofぜ、
この特別なテーマが選 ばれたのか 、
また、国際惑星地球年でサポートしてい
It describes,
in accessible
terms, why
this
る このテーマに関する研究が、どうして、
particular
theme
has
been
chosenwhy
地球システムの理解にとって、また社会
the全般に対して、この上もなく大切である
research that the Year hopes to support
under
this theme is of such vital importanceかについてわかりやすい用語で書かれてto our understanding of the Earth System,あります。
and to society at large.
このパンフレットの中身は、国際惑星
The prospectus was written by a panel of
地球年科学プログラム委員会によってworld experts assembled by the Science
集められた専 門家によって書かれました 。
Programme Committee of the Year.

Toも?っと、知りたnd out more…
いときには ．．．
To find out about the other research themes
他の研究テーマについてもっと知りたい
being
pursued, please consult www.yearofときには、 www.yearofplanetearth.org
planetearth.org(where all our publications
canかbefound).
らどうぞ情報を得て下さい 。
（そこには 、
知りたいすべての出版物が掲載されています）

What to do next…
If youare a scientist
wishing to register
次 にすること．．．
initial interest in possibly making a research
proposalunder this theme, please go to
あなたがこのテーマに関する研究を申請
www.yearofplanetearth.org and download the
したいと思う科学者の場合、どうか、
appropriate Expression of Interest (Science)www.yearofplanet earth.org に行き 、専
form, and follow the instruc-tions on submit用 の Expression of Interest (Science )ting this to the International Year.
（EoI form ）の様式をダウ ンロードして 、
If you cannot find an EoI form, on the site,
こ の様式を提出 し、指示に従 って下さい 。
it means that we are not yet ready to receive
上 記サイトにおいてPleaseEoI の様式が見つ
Expressionsof Interest.
keep visitingからなかった場合は、受領準備がまだ、
the Site.
整っていないことを意味しています。
どうか、上記サイトをいつもみていて下さい。

土壌なしでは、地球の景観は火星のWithout
soils,
Earth’s landscape
ような不毛なものとなってしまうで
would be as barren as Mars
しょう。

Earth’s living skin

生きてい る地球 の皮膚

Soils are truly wonderful. They are major support systems ofhuman life and welfare. They provide anchorage for roots, holdlong enough for plants to make use of it, and hold nutrientswater
土壌は本当にすばらしい。土壌は、人類の生存と繁栄
that sustain life ‒ otherwise the Earthʼs landscape would be asを支える主要なシステムです。土壌は根をはる場を与barren as Mars. Soils are home to myriad micro-organisms that
accomplisha suite of biochemical transformations - from ﬁxing
え、植物が利用するのに充分な水分を保ち、生育に必
atmospheric nitrogen to the decomposition of organic matter 要な栄養塩を保持します。土壌がなければ、地球の景
and to armies of microscopic animals as well as the familiar
earthworms,
ants に不毛な景観
and termites. となるでしょ
In fact, most of
the landʼs、bio観 は火星のようう。土壌は
diversity lives in the soil, not above ground.

無数の微生物の生息場所であり、そこでは、微生物はWe
build on soil, as well as in it and with it. And it's not all the same
空中窒素の固定や有機物の分解のような生化学的変換
out there!. The abundance of life, habitats, and opportunities for humanを行っています。また、ミミズやアリ、シロアリなど
occupation mirror the tremendous variety of soils that are the Earthʼslivingskin.
の微小な動物群集のすみかにもなっています。実際、その土地の生物多様性（多様な生物）のほ

the International
国 際地 質 科学連合 (IUGS)Year?
Initiated by200the1 年につくらによって、International Union of

れました。そして、 UNESCO
Geological Sciencesの地球科学部会によって、(IUGS) in 2001, theproposed International認定され、さらに、 UNESCO

とんどは地上ではなく土壌中でみられるのです。

Year of Planet Earth wasと IUG S がいっしょになって、
immediately endorsed

私たちは土壌の上に生活の基盤を建てます。上だけではなく、土壌の内部に建 てることもあります。また、
土 壌 はどれも同じとは限りません！

国際
惑星地球
年は？
Who
is behindby UNESCO’s Earth
国際地球科学プログラム
Science Division, and later（IGCP ）として、発足しました。

豊かな生命、生活by the joint UNESCO-IUGS

場所、人類の繁栄を支えてきた要因は、地球の生きたInternational Geoscience

皮 膚 である 土 壌の多 大 な多様 性 を反映し て いるの で す 。

Programme (IGCP).

国際 惑 星 地球 年の主な目的は、地球科学の持っている大きなThe main aim of theInternational Year 可能性を、より安全で、健全で、
to demonstrate the great

より豊かな社会の構築のために
potential of the Earth

訴えていくことです。
sciences to lay thefoundations of a safer,
healthier and wealthier-

国際年のサブタイトルにsociety - explains the Year’s

subtitle:
社会のための地球科学と説明
Earth sciences for society.

されています。

It's not all the same out there!
土はどれも同じとは限りません！

Diﬀerent kinds of soil are spread across diﬀerent landscapes ‒ not rand違う景観には異なる種 類の土壌が分布し ていますが、そ の分布はランダ ムでomly but in predictable patterns ﬁrst identiﬁed 125 years ago by pioneering
はなく、
あるパタ
づいてい
ます。それを今から 125
年前には
pedologist
Vasiliyーンに基Dokuchaev(1846-1903)
as functionsof parent
Russian規則性のじmaterial,
め て 予測climate,
可 能な relief
ものと
した
の がロ
シ ア の 土壌
学の
祖 であ
ャエ フ
and
livingorganisms
acting
over
timeる
- ドク
or, asチhe
put
it,
the
“age
of
the
landscape”.
（1846 -1903 ）です。土壌分布 のパターンは、母材、気候、地形、生物と いう要因が長 い時間の中で影響 を与えた結果とし て現れ、彼自身 はそれを“その 地形の年齢”としました。
People are part of the equation too; soils, like landscapes, are often man-made. Farmers makeagricultural soils which, if they are successful, support
farmingsystems;sometimes, 、人為作用もまa farmer fails toた土壌分布に与make such a soil
sustainable
しばしば人の手で地形が作られるようにえるbut
all the operations of good soil management are directed towards this goal.
影響要因のひとつになっています。農業によって、農地土壌が作られま す。とOur footprint is stamped even more ﬁrmly on urban development that makes
きには失敗することもあ
りますが、農家による土壌管理はシスand very special
demands on soils;
by land use 持続可能な農業
changes that distort
diﬀerent
構築することを目
都市開発においても私たちの足跡はテムを
inﬁltrationand drainage,的としています。
and in climatic change,
against whichsoil provides
only
buﬀer
that
we
know
how
to
manage.
the
土壌を 大きく改変させて しまいます。例え ば土地利用の変 化は、水の浸透 、排Thick, fertile soil on a stable site;
安定したところの厚く肥沃な土壌； 水状況 に変化をもたらし 、気候変化は私た ちが管理できる 土壌の緩衝作用 を超
resilient structure, rich in organic
ふわふわした構造を持ち、有機物に えるまでに影響します。
Diﬀerent soil landscapes respond to management (and mismanagement) inmatter, good nutrient status and water
富み、適度な栄養状態で、保水性に
various ways. For this reason, particular kinds of production or construction
holding
capacity; supports intensive
富んでいる土壌；集約的農業を支えarefavoured in some places
and not in others.
Soil surveys
identify and 様々
farmingています。
様々な土壌と地形はその管理（あるいは間違った管理）の方法に対してcharacterise soil landscapes; other branches of soil science are then applied

な反応 をします。ですか ら、特別な種類の 生産活動や建設 を行なう場合に は、
to maximise the natural advantages or avoid the diﬃculties, e.g. by irrigating
それに適切なところと不適切な場所があります。土壌調査は、土壌景観を分類
the dry, draining the wet, fertilizing the poor, and devising strong foundations

徴づけします。さらに、土壌科学の そのほかの部門 の見地から、利 点をし、特in weaksoils.
最大限に 活かそう とし、困難を避け ようとし ます。例えば、乾燥状況 を灌漑で、過湿状 態を排水で、貧栄 養を施用で、脆弱 な土壌へは、堅 強な基礎を考案 することで、補完するのです。

Soil
is full of life
土壌には生命がいっぱい

Infertile soil, strongly weathered,strongly leached, acid and poor in
不毛な土壌、強度に風化して、溶脱が進み、
nutrients. Costly inputs needed for
酸性で、栄養塩が欠乏しています。持続的sustainable farming but the soil is
農業を営むには経費がかさみますが、レンガ
excellent
for making bricks
づくりには適しています。

When land use and management are

土地利用や土地管理が土壌の特性とうまく合っている
well matched with soil capability,

場合には、
ものごとは期待したようにうまくいきます。
things work out as expected

土壌圏（土壌）、生物圏（植物、動物）、Main interactions between the
岩石圏（岩石）、水圏（水）および
pedosphere (soil), biosphere (plants,
大気圏（空気）の間の主な相互作用。
animals), lithosphere (rocks), hydrosphere (water) and atmosphere (air)

生物、土壌、大気、水、地形は、互いに密接に結びついています。
他の条件 が異なる と決して 同じには なりませ ん。土壌は、その土地 、Life,soil, the atmosphere, water and landforms have all evolved together;
大気、気候や表層水、地下水、生態系と密接に結びついていて、
none would be the same without all of the others. Soil connects, responds
影響を受けて、さらに影響も与えます。
to, and shapes the land, the atmosphere and its climates,
surface water and groundwater,and ecosystems.
土壌は、陸上の生物によって支えられている地球の生きた皮膚です。でも、それIt may be ragged and thinly stretched;
は、うすく広がっていて、破れやすいも
but soil, the vital skin of Planet Earth,のなのです。私たちは、土壌が明らかに
is depended on by all terrestrial life.
無限にある資源であると信じきっている
Yet we take it for granted ‒ treat it as
ので、無限の資源として実際、扱っていan apparently limitless resource to be
けます。そのため、土壌の品質を気にか
husbanded or exploited for production,
活 soil動のためにることをせずに、生産
often without regard for
quality. 、あるときは浪費してしまいます。

大気圏
成

土壌水

土壌圏

吸

蒸発

圏

合

水

光

水

降

ガ
ス
の
放
出

呼

エ
ネ
ル
ギ
�
交
換

発

蒸

元素循環

生物圏

面

表

土壌微生物と
土壌動物
土
壌
生
成

化

留

岩石圏

み

風

込

の

り

石

取

岩

の

素

貯

再

出

の

浸

水

と

下

去

地

流

溶
脱

元

Not so long ago, soil, water, fueland mineral resources were simply
つい最近までは、土壌、水、燃料、およ‒ resources. Of course, economies
that
び鉱物資源はただ単に資源としての意味
andsocieties
are built upon soils andしか持ちませんでした。もちろん、経済
most Earth science activity is devoted
や社会は、土壌の存在のもとで成立してto obviously useful activities that
います。また、多くの地球科学分野の活
support the economy. In the case
動は、明らかに経済を支える有益な活動
of soil science, this means supporting
として向けられています。土壌科学の場
many diﬀerent activities, including
合は、また別の活動も支えています。土agricultural production, civil enginee壌科学の場合は、また別の活動も支えて
ring, water supplies, water and air
いるのです。その中には、有限で壊れや
quality, sanitation and waste disposal
すいシステムの持続的利用を可能とする
to achieve the sustainable use of thisﬁnite and delicate system (see Box on
農業生産、土木工学、給水、水と大気のʻSustainable developmentʼ).
質、公衆衛生、廃棄物処理などが含まれるので す。（箱図、“持続的な発展”を参照してください）
Soil maps depict diﬀerent kinds of soil
within the landscape, permitting a
土壌図は、同じ景観内に数種類のrange of interpretations for practical
土壌が描かれ、実用する際の判断
uses

基準となります。

世界土壌図

土壌科学と社会
Soilscience and society“Sustainable
持続的な開発
development”「持続的な開発」という言葉は、地球環境の「持The term ‘sustainable
続可能性」を保守すること
development’ came fromを政策的に支持している
opposition between those
who supported policies
人々と、経済発展を主唱しpreserving theている人々との間の対立の‘sustainability’ of the

中から生まれました。環境
Earth’s environment and

保護主義者は、経済が停滞
those who advocated

すると環境保護のための援
economic development.

助金が減少するという理由
Environmentalists acknow-

で（また、環境保護にかか
ledged that economic
る費用を工面するのが困難
development was necessary
な人々への経済的負担増大(in part to avoid imposing
the costs of environmentalを避けるためという部分的
protection on those least
理由で）経済発展は必要で
able to afford them) but

あると認めています。
also because economic（続く）

stagnation often reduces
support for environmental
protection efforts.
(continued...)When land use and management are well matched with soil capability, things
土地利用や土地管理が土壌の特性とうまくあっている場合には、ものごと
work out as expected. Crops and gardens ﬂourish, livestock thrive, springs
は期待されたとおりにうまくいきます。作物や 庭木が繁茂し、家畜がよくand wells yield, roads and buildings perform to speciﬁcations, investments
育ち、温泉や泉が湧き、道や建物が特定の場所に作られ、被覆がしっかり
are secure ‒ and most people donʼt even notice. Things don't work out asとしていることを、人々は気づくことすらありません。作物が要求する水
expectedwhen the soil cannot meet a cropʼs water and nutrient requirements.
や栄養素を土壌が十分に供給できないときには、事はうまく運びません。
Then,crops fail and livestock sicken; in shrink-swell soils or saline seeps,
膨潤収縮性の土壌や塩類集積土壌では、作物はよく生育できず、家畜は病
buildings, pipelines and cables break up; on unstable sites, structures
roads,
気になり、道路や建物、パイプラインやケーブルは切断します。不安定な
collapse catastrophically. In large urban areas, the sealing of the soilmay
場所では、建物は崩壊します。大都市では、コンクリートやアスファルト
surface(covering the soil with concrete or asphalt) means more and fasterrunoﬀ.
によって土壌表面は被覆されるため、表面流去水がより多くなり、またよ

り速くなります。

With far-reaching changes in soil use and management, there comes a point
productive, hydrological and ecological functions of the landscapewhen
土壌利the用と管理の変化の影響がさらに大きくなっていくと、現在は当然の‒ functions that we take for granted - are lost. We have enjoyed great successes
ように存在する土地の生産機能、水文学的機能や生態学的機能が失われる(e.g. through the application of fertilizers, drainage and irrigation); but there
ときが来ます。私たちは、化学肥料の施用、排水や灌漑のような好結果を
are also yawning gaps between how well soil functions are performed and幸運にも享受してきました。しかしながら、土壌がどの程度機能している
how well they need to be.

かと、どの程度機能すべきなのかとの間に、未だに大きなギャップが存在しているのです。
challenge for soil science is to provide intelligence, so that unsuitable
The

sites may be avoided or appropriate precautions taken, and so that livelihoods,
土壌科学の課題は、不適地を避けるようにするため、あるいは適切な予防
andessential soil functions, are maintained.

措置を講じるために、また、私たちの生活や、非常に重要な土壌の機能を維持するために、それらのことに対して、適切な知恵を提案することなのです。

Urban development on steep land in Hong Kong,
Aerialview of the same site after a landslip triggered by heavy rains.
香港の急傾斜地の都市開発

大雨によって地滑りが起きた同じ地域の航空画像

We have enjoyed great successes but there are

私たちは大きな成功を享受してきましたが、『土壌がalso
yawning gaps between 『どの程度機能すべきな
how well soil functions
どの程度機能しているか』と、のか』との間には大きなギャップが存在しているのです。
are performed and how well they need to be.

地球惑星年のもう一つの背景は、地球の活動プロセスやシステムを、A very diﬀerent perspective on Planet Earth is now revealed by new technology
それらが実際に作用するスケールで指し示すことができる新しい技
that shows us Earth processes and systems at the scales at which they actually
Likewise, those who
同様に、経済発展を主唱す術によって、今、明かされます。私たちの身体の大きさ五感の制限
operate. Freed from the limitations of our physical size and our ﬁve senses,
を超えて、私たちは、今や空間スケールでは分子レベルからグロー
we can now see and measure from the molecular scale to the global, in time
advocated economic
バルレベルまで、時間スケールではナノ秒から数千年のスケールまspans from nanoseconds to millennia. These observations have been builtる人々もまた、恵まれた地で、理解し、測定することができるのです。これらの観測は、地球
into models of Earth processes that predict the outcomes of present trends
development recognized
球環境の保護と持続可能なの活動プロセスのモデル構築をもたらし、現在の傾向とシナリオのand management options. Rather than relying on trial-and-error, we now use
predictive models to underpin decision- and policy-making, with t栗he potential
選択結果から将来を予測できるのです。私たちは、試行錯誤を繰り
a parallel between thetoimprove soil quality and protect the living skin of the Earth for future 経済における資本保護のコ返すより、土壌の質を最大限に高め、将来の世代にわたって、地球
generations.
protection of environmentalの生きている皮膚を保護できるように、政策的に指示されうる予測
ンセプトの間に矛盾がないモデルを利用するのです。
Knowing about minerals, soil fabric and living organisms at the microscopicendowments and thescale, and about the mechanics of physical, chemical and biological processes,
ことを知っています。ひと土壌の粘土鉱物、土壌ファブリック、土壌生物および土壌微生物に
opens many exciting new possibilities for manipulating and intervening ‒ andconcept of protecting
ついて、顕微鏡レベルで解明すること、あるいは土壌の物理的、化
all without much change in the way science is carried out or decisions made.
つの経済を長期的に持続す学的、または生物学的プロセスの機構について解明することによっThe old fashioned scientist with the microscope or retort has become todayʼs
capital in a sustainableて、これらへの操作と介入についての非常に面白い新たな可能性を
scientist with the electron microscope or plasma spectrometer; but t
るためには、資本を実質的切り開きます。これらは科学が発展する方法や重要な決定をする方
decisions based on the new information remain those of individual advantage
economy. A viable economy
conscience,andwithinthecompetencesofnationstates.
and法と大きな差はありません。顕微鏡や蒸留装置を使っていた一時代に減らさず、収入に頼って
Our new knowledge of Earth systems, systems that are bigger, moremust live off its income
前の研究者は、今日では、電子顕微鏡やプラズマ顕微鏡を使うよう
powerful,andwhich
operate
over
time
spans
so
much
longerthan
thefewになりました。しかし、このような新しい情報に基づいた判断を下
without a net reduction inbrief millennia of which we (as a civilization) have experience, has greater 生計を建てるべきです。こす場合においても、結局は、個人の知識や判断力に基づいた決断
implications.

もちろん、その国の法律にあわせた決断 - をすることになります。
地球のシステムに関する新しい知識は、そのシステムがより大きくなるほど、よりパワフルになっていきます。また、地球システムは、
私たちが文明として経験したほんの数千年よりも長いタイムスケー
ルで影響を及ぼし、より強く密接な関係を保ってきたのです。

capital over time. Similarly,
れに似たように、人々は生
a population must live
態系の許容量、つまり自然
within the carrying capacity

が我々に与えてくれる資本
of its ecosystem, whichの範囲内で生計を建てるべ
represents a form of

きなのです。
natural capital.

Water resources may be destroyed,

土壌管理の方法によってor increased threefold,

水資源の運命は 決まります

depending on how the soil is managed

資源としての水
Water at source
Science programme
サイエンスプログラム
A panel of 20 eminent

世界 の 全地 域 から 集ま っ た著 名な
geoscientists from all

20 名の地球科
学 者の審査 委 員 会
parts of the world decided（パネル）は、
on a list of10
tenヶの幅広い科学
broadのテーマのリス
トを決定しました。
science themes
それは、
地下水、災害、
地球と健 康、Groundwater,
Hazards,
Earth & Health,
Climate,地球、
気候、資源、巨
大都市、深層Resources, Megacities,
海洋、生命、そして土壌です。
Deep Earth, Ocean, Lifeand Soils.
次のステップは、それぞれの幅 広い

テーマの 中から、分かりやすい 研究
The next step is to identify

成果 を 伴っ て いる 現実 的 な科 学ト
substantive science topics

ピックを 選ぶこと です。それぞ れのwith clear deliverablesて Key-text チー ム
テーマに対しwithin each broad theme.
と名づけられたチteamームを組A ‘key-text’has 織し、
now 計
画の実行
を担って
います。
been
set up for
each,各チーム
tasマに
基 づい
たこ の
よう
はテ ー
ked
with
workingout
an な冊

The one 源は主にultimate 降雨ですsource of
all fresh water is rain.
Dependingon land cover
淡水の給。降水は、地表面や土壌状態によって、遮断
soil
condition,itiseitherinterceptedandevaporated,
inﬁltrated
and
されるか 蒸発する か土壌中 へ浸透す るか表面 流去水となります 。はげしinto
the soil - or lost as damaging runoﬀ. Rapid runoﬀ brings ﬂoods, erosion of
い表面流去の流れ は、洪水や 肥沃な土 壌の浸食 、河川堤防の 侵食をもた
fertile soil,and riverbank erosion - damaging aquatic ecosystems, and clogらし、水域生態系に損 害を与え、貯水や水路 を妨げま す。土壌層の厚さ、
ging reservoirs and waterways. Depending on the thickness, permeability and
土壌の透
水性や保
水性によofって、浸透水は土壌中に保持され、植物に利water-retaining
capacity
the soil, the inﬁltrated
water may
be held in the
用されます。あるいは地下水や渓流水に達します。
soil and used by plants, or drained to recharge groundwater and stream ﬂow.

土壌表面
面への配
分によっ
ては、水
（降水）は、危） it is
Whetherや土壌断
the water
becomes“hazard”
or “resource”
depends 険（災害on the wayにもなるしもなるのです。言い換えれ
ば、土壌の種at the soil
surface and in the soil proﬁle.
That is類や、そのto say, it depends
partitioned、資源にof soil,態に依存
its use andmanagement.
Water
resourcesう管理されmay be destroyed,on the kind
利用状況
や管理状
するのです
。水資源
は、土壌がどorincreased
threefold,depending
on
how
the
soil
is
managed.
However,、
るかによって、消失したり、３倍にも増え たりします。しかしながらmanagement
of
water
at
sourceiscarriedoutlargelybyfarmers
while
一方で、水源の管理は 主として田園の集水域の農民や牧民によってなさ andgrazers inrural areasよってもたらさof catchments,れる受益
the beneﬁciariesof theirwork live
れていて、その仕事に者は圧倒的に
下流域の都
in
urban
areas
downstream.
Sustainable
management
overwhelmingly
市部に住 んでいます 。水資源 を持続的 に管理し 、災害を軽減 するために ofwater resources, and mitigation of associated hazards requires:は、以下のことが必要となります。
●

better understanding of each unique water delivery system (climate, soil,

・ その地域特有の配水システム（気候、土壌、地形、地表面、地下水
terrain, surface and groundwaters, and land use)
や土地利用）をよく理解すること。
● management applied at the scale of a whole watershed, not just at selected
・ 流域スケールにあった管理をすること、限られた地域のみや農地だ
points or farms● けでの管理はしないこと。
payment by downstream beneﬁciaries to the upstream managers to enable
・ 下流域の受益者が上流の管理者に、現在よりもより包括的な土地と
them to manage both land and water more comprehensively than they donow.
水の管理に対する費用を負担すること。

ActionPlan. Each
team
子を出版
すること
になって
います。
will 10producea text that
その後、のテーマのサイエンス
will ムを実行
be published
as
プログラ
に移すため
、実行
a theme prospectus
プが 組 織さ れる こ とに なり
グル ーlike this one.

ます。すべての 活動の目 的は、このプロ グ ラム に 特定 の興 味 や必 要を
A series of Implementation

持って いる専門家たちを世 界のGroups will then be created

国々 か ら巻 き 込ん でい く こと なの
to set the work underです。
the ten programmes inmotion. Every effort will

詳細な情報は、
be made to involve
specialists
fromrth.org
countries
www.yearof
planeteawith particular interestin (and need for) these
programmes.
For more information www.yearofplanetearth.org

systems,
are integral
to:Among these global で、土壌は soils
以下の点で
絶対に 必要なものです。
全地球的システムの中● Climate:through mediation of the water cycle, carbon storage and emission
・
気候： 水循環や炭素の貯蔵、温室効果ガス（水蒸気、二酸化炭素、
of greenhouse gases (water vapour,
CO and methane); (seeEarth &
2, NOx
窒素酸化物、メ タン）の 放出源と して（本シリーズ４『地 球と健康 』
Health, Prospectus 4 in this series)
を参照）。
● Water cycle:
Soils make up a key link and buﬀer system within the worldʼs・ 水循環：
世界中において水循環の要的な連結部や緩衝系を構成してhydrologicalcycle. About 60% of fresh water is “green” water, held in theいます。淡水の約 60％は「緑の水」として、土壌中に蓄えられていsoil and available
to plants. Soils also regulate streams and groundwaterて、植物に利用されています。土壌はまた、河川流および地下水を調
ﬂows that support
wetlands,
irrigation, and domestic andindustrial water
節し、湿地や灌漑、生活用
水、工業用水への水の供給の役
割を担ってsupplies ‒ sometimes
thousandsof miles downstream
Planet
(see
Earth
います。
、これら水
資源は数
千マイル も下流へと下 るのです 。
in our ときにはhands- Brochure
1 inthis series).
●
Waste and １『手の中のnutrient cycles:
Nutrients（本シリーズ
地球惑星released』を参照by）。weathering, or ﬁxed fromthe air, are recycled; toxins
are neutralised. Disturbance of the cycle may
・ 廃棄物と養分の循環：
風化によって遊離した、あるいは空中から固bring about eutrophicationor pollutionof soils
and water or, on the other
定された栄養分は循環し ています。毒物は中和されます。循環の阻害
hand,
depletionofnutrients,
threatening
livelihoods
across the world
は富栄養化、あるいは土壌 や水の汚染をも たらします。一方では、栄● Erosion:Loss of soils cover can lead to the stripping of the living skin, with
養分の欠乏（枯 渇）や世 界中の人 々の生活 の危機 をももた らします 。
all its irreplaceable functions, muddying waters and dumping sediment・ 侵食： 土壌被覆の損失は、代替の利かない機能を持っている生きて
where it is not wanted ‒ on fertile soils elsewhere, in streams, reservoirs
いる皮膚の剥離 をまねき ます。同時に大切な 水を泥水にし 、堆積物をand harbours. Erosion is not all bad; many of our most fertile soils in
思わぬところ‐の上、河川や貯水池や港‐に運んでdeltas, alluvial 例えば肥and loess沃な土壌
plains areproducts
of past erosion,as are the
しまうのです。しかし、侵食は悪い。大量の肥nutrients in the oceans. However, ばかりではありません
when wind and water erosionis沃な土壌をデル
運びます 。
た平原はか
accelerated byタ地帯に
mismanagement,
it沖積地やleads toレスの堆積しalarming degradationof soils
つての侵食の産な土壌が 侵食で運ばれ ていくとき
and diminished物です。
air and大量の肥沃
water quality.
には、同時に海へ 栄養塩を 運んでいきます 。しかしながら 、誤った管理によって加速 された土 壌の風食 および水 食は土壌荒廃や 大気・水質低下の危険に導きます。

世界の水循環において、土壌は 鍵となる つながりと緩衝システムになる

土地と水の汚染
土壌は家庭や産業からの 廃棄物がよく捨てられる場所になってしまっています 。また、過度の農業 や牧畜が 行われて いる多くの場 所では、堆肥・化学肥 料の浸出 液、家畜糞尿や植 物の残渣 より、高濃度の 硝酸態窒素や他の 化学物質 による地 下水汚染 を引き起 こす可能性があ ります。ある土壌で はたくさ んの廃棄 物をろ過・吸収・リサイクルする ことができます。しかし、一方で別の土 壌ではそ の機能が 少ないため、有毒な物質
が河川や 地下水へ と流れ出 てしまい ます。砂質土壌はこの有 害物質の浸出の可能 性が高く 、一方、粘土質土壌 は不透水 性でその可能 性が低いのです。
世界中で都市と 産業の発展 や過度の 農業の結果 、土地や水の 汚染がひとつの大き な研究テ ーマとな っています 。多くの 土壌では重度 の汚染を回復させる ことは、掘削や費用 が多く掛かる処 理を意味します 。現在、ヨーロッパ、北米、オーストラリアでは（そ して日本でも）、これら汚染の予防・改善措置が法律により定められています。

問題土壌
もともと 自然には 、乾燥して 硬くなる 土、水に濡れるとねば ねばで水はけが悪く なる土、砂利や石を 多く含む土、養分が少ない土、有害なアルミニウム や塩を多 く含む土 など、さまざまな 土があります。定住・農耕文化が発祥して以 来、人々は これらの 土壌を変 化させてきま した。その結果、あ る土壌で は人為的 活動によ り問題が さらに 深刻化し ています 。
硫酸酸性 土壌は世 界で最も 扱いづら い土壌です 。この土壌は なにも手を加えなけ れば問題 ではあり ません。しかし、もし排水が行わ れると硫酸を発生さ せます。 硫酸酸性 土壌は 10 立方メーターあたり、 1.5 トンの硫酸を発 生させ、またアルミや砒素そ の他の重 金属の混合物 を排水や氾濫水へと 放出します 。酸は鋼 やコンク リートを 腐食します。そして河川と河口を汚染し、魚を殺し、病気を引き起 こします。アルミや重金属 、ヒ素が食物 連鎖に 入った後 の影響は 良くわか っていませんが 、それらはもちろん歓迎されるものではありません。
これらの 土壌は主 に海岸沿 いの湿地 で見られ ます。この土地 を改善させる動機が いつもあ りました 。肥沃では ないが開 墾するため、またもっと
最近では 都市化や レジャー 施設の発 展のため です。何世代も の人々がこの土地に 生活を頼り 、貧困に 甘んじ、また彼ら の飲用水を汚 染して来ました。こ れら開発 の工業的 ・環境的 結果はた いてい 破滅的な ものです 。
いくつか の恵まれ たケース では、地元の人々が だんだんと経 験的に対処法を発見 しました 。そして科 学の発展 が現在の ように至りま した。1852
年の Haarlemmermeer 干拓地による最も大きな土地の回復プロジェク
トは失敗 に 終わりましたが、し か し、その 後 1880 年代、 JM van
Bemmele n は湛水状態の 土壌での 硫酸の固 定、またそれに続 く排水と酸化プロセ スを明ら かにされ ました。世界中で起 こるこれら問 題土壌について、実際問 題の解決 や問題発生とそ の重度を 予想するため の論理的な科学的知識を体系付けるには一世紀以上もの時間が掛かったのです。

国際年のロゴにはどのような意味があるのでしょうか？国際年は、地球科学を研究するすべての科学者をひとつにまとめるように意図されています。よって、堅固な地球（リソスフィア）は赤、水環境は濃い青、生物相は緑、そして大気は水色で表されています。ロゴは国際年に似たイ
ニシアティブプロジェクト Jahr derGeowiessenschaften 2002（ドイツにて開催；Earth Sciences Year 2002）のためにオリジナルにデザインされたものを基本にしています。ドイツの教育・研究庁がIUGSにこのロゴをプレゼントしたのです。

重度に汚染された土壌、オランダにて。
掘削による回復が必要。

硫酸土壌中のパイライトの電子 顕微鏡 写真。湛水状態
において バクテリアに よる
還元の結果、 結晶の成長は重金属 とヒ素を環 境から除去する。

酸性硫酸塩土壌： 特徴的
黄色い鉱物は ジャロサイト
といい、重度の酸性条件下
にて 、 パイライトの酸化により生成する。

土壌科学は農産物生産量の指数関数的増加に大いに貢献した

すばやく正確な地域・地球システム調査
地域・地球レベルの系の新たな知識は大気中や宇宙衛星のセンサーから送られてきます。これらのデータの分析はコンピューターの力により劇的に加速され、両系のサイズ・複雑性・時間的スケールを明らかにし、またどのように相互に関係しあっているかを明らかにしています。詳細で信頼性のある情報はしっかりとした政策決定のために必須のものです。科学者はこれらの情報を意志決定の場へと届け、政策発展へ関わることにもなっているのです。
土壌に関してはたくさんの情報がありますが、それらは最新のものではなかったり、不正確だったり、スケールにおいて不確実であったり 、またアクセ スしづらいも のであったり します 。新しい大気中
宇宙衛星センサーは今までに例のないほど、詳細で、正確、すばや
く地域・地球的規模をカバーする情報、時には磁気学、電磁気学的な情報を提供することが出来ます。また、地下深くのデータまでわかるのです。特に衛星からの情報は、必要最低限の費用投資でモニター機能を持つことができます。しかし、地上でのデータ校正と熟練したデータの翻訳が重要である ことには変わりありません。
得られた新しい情報は気候モデル、農林業生産量の予測、土地劣化と改善のアセスメント、水資源の管理、浸食と堆積の推定のために使われています。十分な知識があれば、土壌塩類集積の防止、地下水 資源の枯渇化 の認識 、水資源貯蔵の 設計 、またほか の工業的仕事 、
特定の用途に対する土地の持続性評価等を支援することができるのです。
地 下 30 40 ｍの電子磁気伝導イメージを航空撮影重ね撮りしたもの。
赤色は伝導性の塩類を多く含む流水溝のなかの地下水を示す。青色は抵抗性、つまり塩類を含まない物質を示す。
空中からの磁気イメージ。赤紫色は磁気を持つ砂利を示し、地下水の流れへのルートとなっている可能性がある。

土壌 - 系の中に存在する、 もうひとつの系
イギリス人科学者、ジェームス・ラブロックは地球という惑星は自己調節が働いているひとつの系である、と指摘しています。そして彼はそれを“ガイア”と呼びました。これが確かなら、地球科学にとって、また社会が重要な意思決定をなす手段にとって、非常に意
味の深いものです。
●

地球システムを理解するには共同の協力作業が必要です。例えば、
さ まざまな学問 間の協力 、研究機関の 間の協力 、国際 的な協力です 。

●

地球システムは個人の所有財産、ローカル・国レベルの管轄や権限を超越する存在です。

●

それらは何十年、何百年というときを超えて稼動しています。歓迎されない変化は具現化されるスピードが遅いものですが、その反面その変化を止めることや、また逆に戻すことは非常に困難です。
地球システムは経済と社会を支えていますが、一方でそれらは個人
財産や自由にアクセスできる資源でもあるといわれます。

●

したがって、科学的な、またより多くの人に届く、国際地球惑星年のプログラムは、人々の生命、人類の未来、私たちの惑星の進化がたどる軌道を支える地球・地域レベルのシステムに重点をおくことにしたのです。

４つの鍵となる 疑問 点
１．社会と環境に最も大きな利益を還元するためにはどこで
私たちの知識を広げていくべきでしょうか？
土壌科学は農産物生産量の指数関数的増加に大いに貢献してきました。その結果、人々の衣食住をも充実させてきたのです。農業生産を支えることは現在においても基本的な研究目的のひとつです。しかし最近の土壌科学は、精密農業や、有機農業、植林や農業による二酸化炭素の地上生態系への固定、そして劣化した土地をもとに戻すこと、持続性の問題をも扱っています。
1970 年代以 降、土壌 科学は環境に 関する統合的な研究がなされるよ
うになっ ています。例えば土壌汚染、地球気候変動、水循環の効果的な維持管理、都市部における土壌の役割、生物的多様性の維持のような問題に関する研究です。今、土壌科学の前には多くのチャレンジがあります。急速に増加している人口とその希望により土地と水 への競争が大 き くなってい る からです 。土壌の空 間 的時間的 特徴 、
また 、 土壌の生態系の中での機能は地球をひとつのシステムとして理 解するのに必要不可欠なことです。急速に変化する世界の動きに対応する知識の拡大により、はじめて自然資源の賢明な使い方ができ ます 。よ って 、“ どこに ”注目して知 識 を 広げる のか 、そ れは大きな 課題 なのです。

２．土壌科学の知識と地球科学の多様な学問領域とどのようにリンクさせることができるでしょうか？
過去において、環境に関するデータはさまざまな学問領域において収集されてきました。その中には、地質学、地形学、土壌学、水文
学、生態学などが含まれています。個々の学問領域を超えた学際的なチームは、専門家のデータを使い、環境変動の解明や将来の地球の様子をシミュレートするシナリオの発展に貢献することができます。これらのデータベースのさらなる統合や、伝統的科学分野の間の『中間地帯』に位置する人々から、多大な利益を得ることができると考えられています。例えば、土壌学と地質学の間の地表に関する学問や、土地利用と管理が土壌の特徴に与える影響を空間的な広がりの中で考える学問などです。土壌圏は大気とそのほかの地表に根付いた圏の間のリンクであるので、わたしたちは多岐にわたる研究グループ間の相互作用を増やし、土壌が地球上すべてのものにとって重要であることを社会に訴えていく必要があります。このようなギャップを埋めていく架け橋を得るには、しっかりとしたネット
ワークを新たに持つ必要があります。もっとも重要なことは、どのようにすればこのようなリンクが効率よく働くのか、ということなのです。

３．私たちと社会は、どのようにしてより良くコミュニケー
ションができるでしょうか。
研 究者の間でよく使われる格言 は 、『論文に なって いない研究は 最初からなかったことと同じ』です。しかし、専門家による論評を受けて発表される論文誌が、その結果によって利害関係を持つ人々や社会の目に触れる、ということは非常に稀であり、政策や慣行に直接影響を与えることはあまりありません。研究資金の寄付者や資金を管理する団体からは科学コミュニケーションの改善がより強く望まれるようになってきました。適切で科学に基づいた情報は“知った 上での決定（ インフォー ムド・デ シージョン ）”を 実行するのに 不可欠です。これはもっと効率的な政治家との相互作用を意味します
が、両方通行であるべきで、科学者と為政者の両者において学ぶべ
きことがたくさんあります。また、私たちはラジオ・テレビのプロ
グラム、演劇、写真、マスコミ、インターネットベンチャーが、科学の知識を人々へと届ける役目を担ってくれることも 期待しています。より良い科学コミュニケーションは、土壌科学の将来を担う新しい学生もひきつけることでしょう。

４．土壌に特有の知識の使い道をどうしたら最大化することができるでしょうか？
土地を利用する人々やさまざまな社会は、土壌に関して異なったタ
イプの知識を持っています。こういった知識は世代を経た経験と観察が洗練されたものであり、実際的で、作物などの収量に重きを置いた、ある場所に固有のものです。今のところ、土壌に特有の知識
は、フォーマルな科学的調査時においてかろうじて使われています
が、このように使用用途 が限定されるべきではないほど莫大な資源です。土壌に関する知識をフォーマルな情報とともに開発・統合することは、そう簡単ではないのです。
（アウトリーチのアイディアの提案方法についてはこのシリーズの パ ン フ レッ ト 11 をご覧 下さ い 。『 ア ウ ト リ ー チ ： 地 球 科 学 を み ん な に 運 ぶ 』）

土壌に特有の知識は、フォーマルな科学的調査時においてかろうじて使われていますが、使用用途が限定されるべきではない、莫大な資源なのです

アウトリーチプログラム
国際年のアウトリーチプログラムはそのスケールにおいてチャレン ジに直面し ています 。使うこと のでき る 1 千万ドルを前に 、すべてをひとつの意図した用途に用い る ことは 想 像もでき な いほど 壮 大な こ とです。地 球 規模に お いて 、
このような多大な金額の賢明な使い方を考えることのできる個人や委員会はな いでしょう 。よって 、こ のアウトリー チプログラムでは、サイエ ンスプログ
ラ ムのように資 金財源として 稼動させることとし 、財政支援の 入札を受け付け
ま す。支援の対 象 は 、ウェブ を基本とし た 教育的リソースで 、一 般 大衆へ国際
年 の中心メッセ ージを強化す るのを手伝う アート的 委任業務で す。それは国際
年のプロフィール と一貫性を 課しつつ 、国際的計画 の傘下で物事 が地域的に起こることを可能とするものになります。
支援を申請したい方へむけた、特別なアウトリーチ案内書（英文） は、このシリーズのナンバー 11（ http://www.esfs.org/downloads.ht m ）において見ることができます。

制作チームDavid Dent (Netherlands, leader); Alfred Hartemink(Netherlands), John Kimble (USA).
Helpful critiques by Rudi Dudal (Belgium) and
Donald Sparks (USA) are gratefully acknowledged.

編

集

Ted Nield

写真www.geolsoc.org.uk, Ted Nield,

United Nations Educational Scientiﬁcand Cultural Organisation

Supported by

Henk Leenears, David Dent,
Alfred Hartemink, John Simmons,
Sjoerd van der Zee, ISRIC-World
Soil Information
デザイン

和André van de Waal, Coördesign, Leiden

訳：社団法人日本土壌肥料学会（監訳：犬伏和之・田村憲司・松島未和）

協力監修：日本学術会議IUSS分科会

Founding Partners
American Association of Petroleum Geologists (AAPG)
American Geological Institute (AGI)
Geological Society of London
Geological Survey of the Netherlands (NITG-TNO)
International Association of Engineering Geology
and the Environment (IAEG)
International Geographical Union (IGU)
International Lithosphere Programme (ILP)
International Union for Quaternary Research (INQUA)International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG)© September 2005,

International Union of Soil Sciences (IUSS)Earth Sciences for Society Foundation,

International Society of Rock Mechanics (ISRM)

Leiden, The Netherlands

International Society of Soil Mechanics andGeotechnical Engineering (ISSMGE)
The International Soil Reference and Information
Centre (ISRIC)

www.yearofplanetearth.org

国際惑星地球年
IUGS 事務局
Geological Survey of Norway
N-7491 Trondheim
NORWAYT + 47 73 90 40 40
F + 47 73 50 22 30
E iugs.secretariat@ngu.no
www.yearofplanetearth.org

IYPE推進事務局
産業技術総合研究所
地質調査総合センター内〒305-8567茨城県つくば市東1-1-1中央第7
Tel：029-861-3687
Fax：029-861-3672
Email：iype-sec@gsj.jp