トウモロコシの生産が降雨量の増加をもたらす可能性

2018年12月5日午前9時

アメリカのトウモロコシ畑が天候を異常にしている

トウモロコシの大規模生産は雨量の増加を促し、農家の収穫量を増加させているようだ。しかし、これは気候変動なので、常に暗い側面も存在する。

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このストーリーはもともとAtlas Obscuraに掲載されたもので、Climate Deskのコラボレーションの一部です。

ネブラスカ州東部のトウモロコシ農家は、気象パターンが変化しているが、その変化は予想外のものだ、と長い間主張してきた。

「父と祖父と何度も話してきたことだ」と、5代目トウモロコシ農家のブランドン・ハニカット氏は語る。45歳のハニカット氏は、父と弟と共に人口400人のギルトナー村に住み、毎年約2,000エーカーのトウモロコシを栽培している。上空から見ると、その地域は、広大な円形の畑に囲まれた小さな家々の集まりにしか見えない。ブランドンの祖父は引退しているが、この事業に積極的に関わっている。「世間一般の常識とは裏腹に、祖父も父も、昔は干ばつがもっと頻繁に、もっとひどかったと断言している」とハニカット氏は言う。「本当にひどい干ばつに見舞われてから30年が経っていることを考えると、彼らの言葉を信じるようになってきた」

目立った変化はこれだけではない。ネブラスカ大学の気候学者によると、1980年以降、生育期は10～14日長くなっているという。ハニカット氏は現在、11月の第1週まで待ってから、幅40フィート、ダンプカーほどの大きさのコンバインを操縦し、800ブロックを覆うほどの、果てしなく続くように見えるトウモロコシ畑を耕している。

微妙ではあるが、ハニカット一家はこうした変化やその他の変化にも気づいていた。

「このビジネスで成功するには、天候に細心の注意を払わなければなりません」とブランドンは説明する。過去20年間、それに加えて、夏の気温が100度を超える日が徐々に減っていることに彼は気づいた。「あの100度の数字が減ったことは、見過ごせるものではありません」と彼は笑いながら断言する。「高温は大きな不安を生みます。もし長引けば、トウモロコシが焦げて収益に大打撃を与えるでしょう！」

マサチューセッツ工科大学の気候研究者らが2018年に発表した報告書は、謎を解き明かし、農家の疑念を立証したと主張している。つまり、トウモロコシの大規模生産が気候を変えたということだ。

過去70年間、アメリカ中西部のコーンベルト地域の農家は生産量を飛躍的に伸ばしてきました。1950年から2010年にかけて、年間収穫量は20億ブッシェルから100億ブッシェルへと400%以上増加しました。この地域は世界で最も生産性の高い農業地域となっただけでなく、MITの気候科学者たちは、このブームが独自の気象パターンを生み出したと述べています。

「過去30年間のデータを調査し、トウモロコシ生産の集約化により夏の平均降雨量が約35％増加し、［夏の平均］気温が摂氏1度も低下したことがわかった」と、MITの元研究者で現在は米国陸軍工兵隊の研究気象学者であるロス・E・オルター氏は述べる。オルター氏は、土地利用が温室効果ガス排出よりも地域の気候に影響を与えていることを明らかにした、2018年にアメリカ地球物理学連合の学術誌に掲載された報告書の筆頭著者である。「この研究結果が非常に興味深いのは、世界の気温が上昇している一方で、ネブラスカ州東部などの地域は実際には寒冷化している点だ」と、年間平均値に言及しながらオルター氏は続ける。「温室効果ガスの増加によって生じたかもしれない夏の気温上昇を、集約的な農業が相殺した可能性が高いと考えている」

言い換えれば、人為的な変化は有益だったと言えるでしょう。収穫量を増やすことで、農家は意図せずして気象パターンを作り出し、作物を守り、トウモロコシの収穫量増加を促しているように見えます。（もちろん、農作物の植え付け、栽培、収穫、加工、輸送のために化石燃料を燃焼させることは、温室効果ガス濃度の上昇に大きく寄与していることが示されています。）

中国東部の稲作地域でも同様の効果がある程度観測されているものの、米国中部における農業が地域の気候変動に及ぼす影響を包括的に分析したのは、この報告書が初めてである。この調査結果は、世界史上最も重大な人為的地域気候変動を記録している。

「世界レベルでこの研究が重要なのは、農業の集約化の影響が実際には温室効果ガスの排出とは独立した問題であることを証明しているからです」とアルター氏は説明する。

報告書は、コーンベルト地域の気候の観測された歴史的傾向と、様々な国際機関が後援する気候研究を調整する世界気候研究計画（WCRP）が用いる様々な地球規模のシミュレーションによる予測を比較し、これらのモデルがこの地域において不正確であることを示した（夏の気温上昇と降水量増加はわずか4%と予測していた）。WCRPのモデルは温室効果ガス排出量やその他の人為的・自然的要因を考慮に入れていたものの、農業の集約化は考慮していなかった。

「私たちの研究結果は、気候変動のメカニズムについて人々が考えていたものとは少し異なります」とアルター氏は語る。地域レベルで気候変動を正確にシミュレーションし、理解するには、ネブラスカ州のトウモロコシブームのような農業集約化の事例を検証する必要があると彼は考えている。

しかし、トウモロコシの栽培量の増加は具体的にどのように気候を変えたのだろうか？ネブラスカ州の準気候学者アル・ダッチャー氏は、それは複雑だと語る。

一つには、ハニカット氏や他の農家が「トウモロコシの汗」と呼ぶ現象と関係があります。これは、光合成によって空気中の水蒸気量が増加したときに起こります。

「植物の気孔と呼ばれる気孔が開いて二酸化炭素が入り込むと同時に、水も放出されます」と、サイエンス誌で気候変動を担当し、この報告書をレビューしたキンバリー・ヒコック氏は記している。蒸散と呼ばれるこのプロセスは、植物と周囲の空気を冷却し、大気中に放出され、雨として戻ってくる水の量を増加させる。ヒコック氏が指摘するように、この追加の雨水が再び大気中に蒸発し、風下の他の農場や町に雨をもたらすため、「このサイクルは継続する可能性がある」。

言い換えれば、トウモロコシの栽培量が増えると蒸散量も増え、結果として気温がわずかに下がり、降水量も増加するということです。トウモロコシが外来種であるという事実が、この効果をさらに高めているのです。

「ネブラスカ州中部と東部では、主にイネ科植物が自生しています」とダッチャー氏は説明する。農家は、この地域の広大な草原を900万エーカー以上のトウモロコシ畑に置き換えた。トウモロコシの蒸散率は、在来種のイネ科植物よりも20%も高い。「農業は文字通り大気中に水分を放出しており、その湿気が気温上昇に対する一種の保護バブルを形成しているのです。」

ダッチャー氏とハニカット氏は、農業効率の向上なしにはトウモロコシの栽培量を増やし、ひいては蒸散量を増やすことは不可能だったと述べている。高収量品種の導入、灌漑の改善、土壌管理技術の進歩、そしてコンピューターセンサーを用いて圃場の状態を綿密に監視する能力の強化が、収穫量の急上昇に貢献した。

「最大の要因の一つは、被覆作物、作物残渣管理、そして不耕起農法の普及です」と、ネブラスカ大学リンカーン校農業・天然資源研究所の普及エンジニア、ポール・ジャサ氏は記しています。これらの慣行により、従来の耕起の必要性がなくなり、土壌中の有機物が劇的に増加し、蒸発と流出が減り、夏の地表温度が低下しました。「時間の経過とともに、（土着の粘土質土壌は）はるかに健全になり、保水力も向上しました」とジャサ氏は続けます。「これにより、作物は過酷な気象現象に対する耐性が高まり、全体として生産性が大幅に向上しました。」

ハニカット氏によると、自動灌漑のおかげで全体の生産量が向上し、祖父ができなかった重要な場所でトウモロコシを栽培できるようになったという。以前は収穫ゼロだった340エーカー以上の畑が、今では1エーカーあたり180ブッシェルもの収穫量を生み出している。彼が農家として働き始めてからというもの、畑全体の収穫量は1エーカーあたり50ブッシェル以上増加した。

「スマートフォンをチラッと見るだけで、1分ごとの天気予報がわかるし、畑のどこにいても水分量を確認できます」とハニカット氏は言います。「1950年代、祖父は農業暦を使っていました。当時は、土が乾きすぎていると思ったら、ただ水をまくだけでした。今では、植物に何が必要なのか、いつ与えるべきなのか、正確に把握できます。」

予想通り、アルター氏の報告書には暗い側面がある。そして、その暗い側面は世界的な影響を及ぼす。

「コーンベルト地域において、過去30年間に見られた農業の集約化は持続可能ではありません」と彼は言う。「近いうちに終焉を迎え、さらには衰退する可能性さえあります。」そして、そうなれば農業の緩和効果は失われ、地球の気温上昇はさらに加速するだろう。

世界中でまだ研究は行われていないものの、アルター氏は、農業の大幅な集約化を経験した地域では、降雨量の増加と夏の平均気温の低下といった同様の恩恵がもたらされている可能性が高いと述べています。ネブラスカ州と同様に、その影響はマイナスの変化を覆い隠しており、最終的にはその影響は打ち消されるでしょう。

「気候変動反対派の中には、おそらくこれを軽視する人もいるでしょうが、私の家族はこれを非常に真剣に受け止めています」とハニカット氏は語る。「私たちは5世代にわたってこの事業に携わってきました。子供や孫たちにこの伝統を受け継いでほしいと願っています。燃料消費量を削減し、効率を高めるために、私たちはあらゆる努力をしています。これらの（緩和効果）によって、調整を行い、今後起こりうる事態に備えるための十分な時間が得られることを願っています。」

その間、彼は手遅れになる前に世界が団結して排出量を削減することを期待している。

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