炭素農業は気候変動の解決策となり得るのか

Carbon farming means to adopt agricultural methods that help in sequestering atmospheric carbon
Carbon farming means to adopt agricultural methods that help in sequestering atmospheric carbonImage: REUTERS/Ilya Naymushin
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2015年のパリ協定の下で、各国は世界の平均気温上昇を産業革命前の水準から2℃未満に抑え、さらに1.5℃に近づけるための努力を行うと約束しました。これらの目標を達成するには、温室効果ガス排出量の増加を止めるだけでなく、大量の二酸化炭素(CO2)を大気中から取り除かなければなりません。

これを実現する最も簡単で費用対効果が高く、環境にも有益な方法は、足元にあります。それが「炭素農業」です。私たちは炭素を農地に取り込むことができます。農地の土壌に炭素を蓄えるのです。

土壌はもともと炭素に富んでいます。植物や動物の遺骸がさまざまな段階で分解された土壌有機物の形で、重量の最大5%を炭素が占めることがあります。

しかし、炭素農業や、プラウ(すき)を含む近代的な農法の導入により、土壌有機物の含有量は世界の多くの地域で半減しており、カナダの一部もその例外ではありません。かつて地中に蓄えられていた炭素は、今ではCO2として大気や海洋に存在し、地球温暖化の一因となっています。

土壌中の有機化合物は土壌粒子を結びつけ、土壌の構造を形づくる接着剤の役割を果たします。建物の壁のように、この構造が隙間や通り道をつくることで、土壌は水を通して蓄え、空気を含み、土壌侵食に耐え、土壌生物の生息環境を提供できます。

耕起すると土壌団粒が崩れ、微生物が土壌中の有機化合物を分解できるようになります。短期的には、微生物の活動が活発になることで養分が放出され、作物の生産性が高まります。長期的には、土壌構造が失われると、水を保持し侵食に耐える力が弱まります。その結果、作物の生産性は低下します。

炭素農業を始めるには?

炭素農業では、何よりもまず土壌をできるだけ撹乱しないことが必要です。不耕起や省耕起の手法が登場したことで、土壌中の炭素含有量を増やせるようになりました。

不耕起や直播の手法では、種子を土壌に直接まき、播種床の準備に伴う土壌の撹乱を最小限に抑えます。土壌を撹乱しないことで、前作の根や作物残渣が土壌有機物を形成できます。また、土壌にもともと存在する有機物の分解も抑えられます。

カナダでは、省耕起の恩恵がすでに現れています。プレーリー地域では、不耕起農業が1990年代初頭に全農地の5%未満だったのが、2006年には約50%にまで増えました。

カナダ東部では、炭素農業をめぐる状況はやや複雑です。この地域の土壌の種類と気候では、土壌有機物を増やすのが比較的困難です。ダルハウジー大学の大西洋地域土壌健康研究所では、カナダ大西洋岸地域の土壌における有機物含有量を増やすため、さまざまな作付け方法の可能性を調査しています。炭素を蓄える潜在力はカナダ西部ほど大きくないかもしれませんが、有機物の水準が極めて低いため、土壌有機物を増やすメリットははるかに大きいのです。

次に、炭素農業では、より多様な輪作を取り入れることができます。牧草作物――草類、クローバー、アルファルファなど――は広範な根系を土壌に伸ばし、土壌有機物の形成につながります。根系の弱い作物(トウモロコシ、大豆)が中心の短期輪作では、土壌有機物を増やす効果は期待できません。

農家は、家畜ふん尿、堆肥、林業残渣(木材チップ)、下水汚泥由来の資材などの有機物改良材を土壌に加えることでも、土壌有機物を増やせます。

炭素農業では、適切な量の肥料を使うことも重要です。肥料は植物の成長を促し、根を大きくし、収穫されずに残る作物部分から土壌に加わる植物由来の有機物を増やします。しかし、窒素肥料を使いすぎると、強力な温室効果ガスである亜酸化窒素が発生し、土壌有機物の形成が増えるメリットを相殺しかねません。

農家には、炭素農業に取り組むための

プロジェクト・ドローダウンは、地球温暖化の解決策を研究する非営利団体で、世界の農地の再生(土壌有機物の形成)によって、CO2を140億トン除去できる可能性があると推定しています。

これにより、大気中のCO2濃度を現在の400 ppmという、数百万年にわたり超えられていなかった水準を下回るまで減らしながら、今後何年にもわたって人々を養い、森林を保全できる、より肥沃で強靱な土壌を育むことができます。

こうした方法は明快な解決策に思えます。それなのに、なぜ広く採用されていないのでしょうか。端的に言えば、経済性の問題です。

炭素農業と土壌有機物の形成による効果が現れるまでには、数十年かかります。一方、こうした取り組みの費用は、短期的に収益の増加につながらないことが少なくありません。

農家は、短期的な経済的圧力や政府の政策に応じて判断することがよくあります。土壌管理の改善は公共の利益につながります。すべての人のために生産者がこうした炭素農業の手法を採用するよう促す、経済的な手段と短期的なインセンティブが必要です。

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