気温の上昇、降水パターンの変化、大気中の二酸化炭素の増加など、気候変動は植物の成長にさまざまな影響を与えます。研究者たちは最新世代の気候モデルを使用して、予測された気候変動がトウモロコシ、大豆、小麦、米の収量にどのような影響を与えるかをモデル化しました。結果は以前の予測よりも正確ですが、より悲観的でもあります。したがって、特にトウモロコシについては、今後 20 年以内に収量の深刻な減少が予想されます。一方、小麦は当初、栽培地域の追加と大気中の二酸化炭素の増加から恩恵を受ける可能性がある。
気候変動はすでに農業の生産性に影響を及ぼしており、干ばつや洪水などの異常気象が発生する可能性が高まっており、気温の上昇により特定の作物を栽培できる地域が変わり、大気中の二酸化炭素濃度の上昇が植物の生育に影響を与えています。研究者たちは、気候変動が作物の収量、ひいては世界人口の将来の栄養にどのような影響を与えるかについて、すでに何度かさまざまな予測を立てている。しかし、それぞれの推定値には大きな不確実性が伴いました。
トウモロコシの見通しは悪い
ニューヨークにある NASA ゴダード宇宙研究所のジョナス・イェーガーマイヤー率いるチームは、気候変動に関する政府間パネル (IPCC) の最新の気候モデルと、重要な作物がさまざまな気候条件にどのように反応するかを示すシミュレーションを組み合わせました。イェーゲルマイヤー氏らは、トウモロコシ、大豆、小麦、米について、今世紀末までにさまざまな気候シナリオの下で収穫がどのように発展するかをモデル化した。現在の気候モデルは以前のモデルよりもはるかに正確であるため、将来の作物収量の予測における統計的不確実性も以前の研究よりも低くなります。結果をできるだけ信頼できるものにするために、研究者らは気候と作物モデルのさまざまな組み合わせを使用して計算を実行しました。
「2014 年からの前世代の気候と作物モデルの予測と比較して、予測される作物収量がこれほど根本的に変わるとは予想していませんでした」とイェーガーマイヤー氏は言います。これまでの精度の低いモデルでは、トウモロコシの収量はほぼ安定しており、わずかに増加する可能性さえあると示唆されていたが、今回の研究では、最悪のシナリオでは収量が今世紀末までに最大24％減少する可能性があることが判明した。 「これは世界中に深刻な結果をもたらす可能性があります」とイェーガーマイヤー氏は述べた。生産量の観点から見ると、トウモロコシは現在世界で最も重要な穀物であり、世界の多くの地域で食料安全保障にとって極めて重要です。
小麦生産量は当初増加する可能性がある
世界で2番目に重要な穀物である小麦については、より楽観的な見通しが浮上している。推定では、収量が最大 18% 増加することが示唆されています。 「これは小麦がトウモロコシよりも大気中の二酸化炭素含有量が高いことから恩恵を受ける可能性があり、地球温暖化により新たな栽培地域が開拓されているためです」と研究者らは説明する。ただし、二酸化炭素の増加と気温の上昇による小麦の成長の加速は、良いことだけではないことに注意する必要があります。植物の成長が早すぎると、貯蔵できる栄養素が少なくなります。穀物はより早く生成されますが、粒は小さいままで、栄養価も低くなります。さらに、モデルによると、小麦の収量は今世紀半ばまでしか増加せず、その後、特に水の利用可能性の低下により再び減少します。
米と大豆の場合、モデルはそれほど明確ではありません。収量は一部の地域では減少しますが、他の地域では増加します。つまり、世界の生産量は今世紀を通じてわずかに変化すると予想されます。しかし、トウモロコシと小麦の場合、その変化はこれまで考えられていたよりも早く起こると予測されています。 「この研究は、リスク評価の重要な尺度として、気候への影響が発生する時期を決定します」と、この研究には関与していないゲッティンゲン大学のライムント・レッター氏は説明します。 「この研究は、トウモロコシの生産性が世界的にマイナスに変化する『出現時期』（TCIE）が2032年から起こる可能性があることを示しています。総生産量の 81 パーセントを占める温帯気候帯の場合、この日付は 2037 年から計算されています。私の意見では、この「最悪の場合」の情報は新しいものです。」
時間がなくなってきています
ボン大学のマティン・クエイム氏もこの研究には参加していないが、農業にとって気候変動の課題に対処する時間はほとんど残されていないと強調する。 「迅速かつ果断に行動するというプレッシャーが非常に高まっています。大きな変化がなければ、地域の供給不足や飢餓が容易に発生する可能性があります」と農業経済学の教授は言う。最優先事項は、気候変動を可能な限り阻止することです。 「同時に、農業の適応戦略を迅速に策定し、実施する必要もあります。」
Jägermeyrらは今回の研究ではそのような適応戦略を考慮に入れていない。クエイム氏の観点からは、とりわけグリーン遺伝子工学は、変化する気候条件に対処できる植物をタイムリーに生産する機会を提供する可能性がある。 「遺伝的ハサミなどの新しい育種方法は、植物を熱、干ばつ、その他の気候ストレスに対して特異的かつ迅速に耐性を高めるのに役立ちます。これらの技術は農業の持続可能性と回復力に貢献する大きな可能性を秘めているため、私たちは蔓延する偏見を早急に克服する必要があります。」
出典: Jonas Jägermeyr (NASA Goddard Institute for Space Studies、ニューヨーク) 他、Nature Food、 doi: 10.1038/s43016-021-00400-y
