（38）第 1961 号 令和 4 年 2 月 8 日（火）発行
S
WE

第 3 種郵便物認可

81

グローバル・ウォーター・ナビ

水資源移動の観点からハドレー循
環を考えると、赤道付近で温められた空気は水蒸気をたっぷり含ん

地球温暖化と深層大循環～下水処理水は宝の山～だまま対流圏を上昇、成層圏近くまで達した気団は熱放射し、冷却された水蒸気は氷や雪、最後は雨となって地球上に降り注ぐ。近年の研究により空気の流れを詳細観吉村［グローバルウォータ・ジャパン代表

和就

測すると、水蒸気をたっぷり含ん

国連環境アドバイザー］

だ空気は、緯度 30 度付近で下降しているが、その後の循環説（中緯地球温暖化が進むと、現在の地きな影響を及ぼし、熱帯性低気圧度のフェレル循環モデル、高緯度球の天候が大きく変化すると予測やハリケーンなどが定常的に発生の極循環モデル）の機構は、すべされている。例えば緯度の低い地する要因にもなっている。てハドレー循環説と合致している。

中海沿岸、中近東、アフリカ南部、アメリカの中西部では、降水量が減り、年間の河川流量も減ると予

1．地球上で最高齢の流体は深層大循環

注目すべきは、地球上の大気循環の各モデルに含まれる水蒸気中の淡水の滞留時間である。水蒸気が測されている。逆に緯度の高いロ

地球上で短期的な水資源の変化冷却され淡水となって地球に降りシアやカナダでは河川流量が増えを考える「水文大循環サイクル」

注ぐまでは、平均して 10 日間の滞る予測も出ている。当然のことなによると、地球に降り注ぐすべて留時間であり、いわば「高速水循がら、雨の強度や大雨の頻度も増の太陽エネルギー 17 万 7000TW環」である。まさに我々が日常的し、「洪水のリスク」の増大、逆に（ テ ラ ワ ッ ト ） の う ち、 ４ 万に目にする地表面付近での水循環水が足りない「干ばつのリスク」

1000TW（全体の１/４）のエネルである。

も増えるなど、いずれも「温暖化ギーが地球上の水や空気を動かし、の影響で水資源の偏在が顕著にないわゆる気候・気象の駆動源とり地域の不安定さが増すことにななっている。

それに比べ深層大循環は「熱塩大循環」と呼ばれ 1000 年以上のサる」と、「国連気候変動に関する政府間パネル（IPCC）」が第５次評価報告書で明らかにしている。

２）深層大循環

１）ハドレー循環

イクルを持つ大きな水の輪の移動

深層大循環の代表的な考え方は

特に、この評価報告書の中で海「ハドレー循環」で洋学者が注目しているのが「深層ある。18 世紀に英大循環」の記述である。深層大循

国人の気象学者

環とは水温と塩分濃度の違いから

ジ ョ ー ジ・ ハ ド「熱塩大循環」とも呼ばれ、南極やレーが提唱した説北極付近で起こる強大な温度差をで、「赤道付近で温持つ水の輪による熱移動である。

められて上昇した報告書では「大西洋の深層大循環

空気は、上空を北の顕著な変化傾向を示す観測上のと南に分かれて進証拠はないが、3000m から海底まみ、北極と南極でで温暖化した可能性が極めて高い」

冷やされて下降と指摘している。深層大循環は熱し、再び赤道付近や水蒸気の移動を伴うため、地球に戻ってくる」と規模での気温や降水量の分布に大いうものである。

である。この大循環を引き起こす▲地球の大気循環モデル（出所：ウィキペディア）

第 3 種郵便物認可第 1961 号

令和 4 年 2 月 8 日（火）発行（39）▲深層大循環の流れ（出所：NASA/JPL、和文加筆：筆者）

エンジンは、海水の重さである。

深層大循環は、海流の循環によ

民の水資源年間使用総量は 870 億

南極や北極付近の表層海水が大気る熱移動であり、過去 1000 年以上m3（平成 15 年度、水資源賦存量ので強く冷やされるために重くなりにわたり気候変動の幅を、時間的約 20％）である。その内訳、最大沈んでいき、それまで深層にあっにまた空間的に穏やかにし、人間需要先は農業用水で 572 億 m3（年た海水を押しのけて全世界の海洋が居住できる気候を造ってきた。

間水使用量の 66％）、工業用水 134の深層を巡り、最後は表層水と混人々は、その恩恵を受けて生命を億 m3（同 15％）、我々の生活用水じり合いながら上昇し暖かい表層繋いできた。仮に、この熱移動がは 164 億 m3（同 19％）である。

水になる。問題は、その循環するなくなり、または移動速度が極端時間である。海洋学者により様々に遅くなれば、低緯度地域は現在

２）日本の長期的な水資源確保はな意見があるが、おおよそ深層水よりはるかに高温気象に、高緯度

国連食糧農業機関（FAO）の公の平均年齢は 1000 歳で、深層海流地域は現在よりはるかに低温気象

式データによると、国民一人当たが沈降してから浮上するまで 1500になることが予想されている。当り の 世 界 平 均 水 資 源 量 7300m3/～ 2000 年の時間がかかるともされ然のことながら世界各国は気候変

人・年と比較すると、我が国はている。この深層大循環が地球温動対策として長期的な水資源確保

3400m3/ 人・年と２分の１以下で暖化に大きな影響を及ぼしているに乗り出している。

あり、首都圏だけで見ると、水不足が定常化している北アフリカや可能性は多くの学者から指摘されているが、あまりにもスケールが１）日本の水資源の現状中東諸国と同程度である。またダ大きい課題（移動機構とタイムラ

国土交通省発行の「令和３年度ムの保有水量を比較すると、日本グ）なので、研究が進んでいない。

日本の水資源の現況」によると過国内ダムの総貯水量は約 204 億 m3

ぜひ流体を研究している若い人た

去 30 年間の年間降水量の平均値はで、これは米国のフーバーダム（約ちに解明をお願いしたい項目であ世界平均の約２倍の 6500 億m3/ 年400 億 m3）の半分である。また国る。

で、蒸発散で 2300 億 m3 失われ、民一人当たりのダム総貯水量を米国土に賦存する水資源総量は 4200国（3384m3/ 人・年）と比較する億m3である。しかし約８割の水資と 日 本 は 73m3/ 人・ 年 と 米 国 の源は川を下り海へ直行で、日本国２％しか保有していない。中国

2．深層大循環が狂い始めると、どんな影響が出るのか（40）第 1961 号 令和 4 年 2 月 8 日（火）発行


第 3 種郵便物認可

ロジェクトの管理や提出されたエンジニアリングレポートをレビューし指導・承認を行っている。
州内には 429 の下水処理場が存在し、そのうち 261 ヵ所の下水処理場で再生水を生産している。2021
年時点で再生水を年間約728万エーカー・フット（89 億 7624m3）生産しており、さらに再生水管理の一環として 2030 年までに年間再生水生産を200万エーカー・フット（24億 6600 万m3）かさ上げ増加させる目標を掲げている。短期的な再生水プロジェクトには８億ドル（約▲米 国カリフォルニア州 再生水工場の現状（出所：California Water Boards”Volumetric Annual Report”  June 11 , 2021、和文加筆：筆者）920 億円）が用意され、長期的には 30 億ドル（約 3450 億円）の資金提供を準備している。さらに興味（392m3/ 人・年）と比べても 19％

州内総生産（GSP）は２兆 7400 億あるのは下水処理水中の栄養分の以下であり、将来の水飢饉に対し、ドル（2017 年実績）であり、加州活用である。

貯水量の備えが足りない極めて危を一つの国と仮定して他国と比較険な状態である。しかし今更ダムした場合、イギリスやインドよりの新設は難しく、既存ダムのかさ大きい経済規模を有している。そ上げや、堆砂処理で保有水量を増の加州の経済を底辺で支えている「海藻は気候変動を緩和する希望すことくらいしかできない。それのが、水資源である。近年、水不の象徴である」として８つの州内に対し、日本には下水処理水（年足に悩まされている加州は、水資の企業が、州の海域に海藻農場を間 154 億 m3）という宝物がある。

源の確保が経済の生命線である。

計画している。海藻は炭素を吸収

平成 17 年に「下水処理水の再利用

表流水の主役のコロラド川からのし、その生産物は食品、燃料、肥水質基準等マニュアル」が制定さ水利権問題の解決が長引く中、新料として活用できる。海藻が成長れたが、平成 28 年度で、わずか２たな水源確保の手段として、下水するには、海水と日光と栄養源（下億 m3（総下水処理水の 1.3％）し処理水の活用が待ったなしの状態

水処理水中の栄養源）しか必要とか活用されていない。（JS 技術開に直面している。

しない。
「青い経済と呼ばれる持続（２）海藻で温暖化防止……下水処理水の栄養分活用可能な海藻資源」を活用するため

発情報メール№ 226）今後は下水再利用水による温暖化対策（CO2（１）水管理規範「タイトル 22」に、海藻農場計画を州議会へ申請

削減効果を定量化）とし、農業用加州の水管理の規範「タイトルする準備を進めている（サンフラ水や地下水涵養、工業用水、修景22」（2019 年ガイドライン発効）

用水等への積極的な市場開拓が求は、特に消毒された下水二次処理められている。

水で使用可能な 24 の特定用途や三ンシスコ・クロニクル紙）。

さいごに次再生水使用で許可される 40 の特

日本は四季に恵まれ、今のとこ定用途が定められている。農産物

ろ、短期的な水循環がうまくまわっや果物への灌漑、住宅造園の灌漑、ているが、長期的な展望として「持米国経済を支える最大の州であ商業用ランドリー、装飾的な噴水続可能な水資源として下水処理水るカリフォルニア。面積は日本よ用途、商業ビルのトイレ用水などの活用」を、さらに推進すべきでり９％広く、人口は約 4000 万人、で、州の水委員会は申請されたプある。下水処理水は宝の山である。

３）米国カリフォルニア州の水資源確保への挑戦