世界が水不足に取り組むための8つの方法

A splash in a pot of water.
Conventional water sources are not enough to meet growing freshwater demand in water-scarce areas.Image: Unsplash/da_sikka_x
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  • 地球上の約25%の人々が、飲料、衛生、農業、経済開発のための水の不足に直面しています。

  • しかし、このテーマに関する本の著者らによると、私たちが十分に活用していない非従来型の水資源は数多く存在します。

  • 著者らは、雨水のマイクロスケールでの採取やその他いくつかの分野で、さらに取り組みを進めることができると述べています。

  • 水不足は紛争や移住の原因となる一方で、水は持続可能な開発を実現するための国際協力の手段にもなり得る、と著者らは付け加えています。

気候変動が深刻化し、世界的に人口が増加する中、水不足は人間の開発と安全保障に対する最大の脅威の一つとなっています。

4人に1人の人々が、飲料、衛生、農業、経済開発のための水の不足に直面しています。水不足は、さらに深刻化すると予想されており、中東・北アフリカ地域などでは、この地域は世界人口の6%を抱えている一方で、世界の淡水資源はわずか1%しかありません。

降雪、降雨、河川に依存する従来の水源だけでは、水不足地域における増大する淡水需要を満たすには不十分です。

幸いなことに、地球にはほかの水源も存在します。帯水層、霧、氷山、数千隻の船舶のバラスト槽、そしてその他の場所には、数百万立方キロメートルもの水があります。

当フォーラムの書籍『Unconventional Water Resources(非従来型水資源)』は、最新の情報に基づき、非従来型の水源を8つの大まかなカテゴリーに分類しています。

これらの10人の革新者たちが世界の淡水資源を守っている
これらの10人の革新者たちが世界の淡水資源を守っている
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非従来型の水源

雲の種まきと霧集め装置

大気中には、推定約13,000 km³の水蒸気が含まれています。現在の世界の年間淡水需要は、おおよそ4,600 km³です。

大気中の水蒸気の一部は、雲の種まき(一般的に使用されるヨウ化銀の微粒子を雲にまいて雨や雪を降らせること)や、霧や靄からの水の採取によって得ることができます。

雲の種まきにより、降雨量を最大15%まで増加させることが適切な条件下で可能です。航空機やロケットを使用して種まき材を雲に直接送り込む方法が、最も高い収量を得られます。

霧の採取は、すでに実施されており、世界の一部地域で行われています。チリ、モロッコ、南アフリカの遠隔地の住民は、100年以上にわたり垂直のメッシュネットを用いて霧を採取してきました。適した場所は、一般に、風の流れにさらされた、比較的標高の高い開けた場所です。一般的に、風の流れにさらされた、比較的標高の高い開けた場所です。

素材と地域の知識の進歩により、水の採取効率に優れた設計の開発が進んでいます。濃霧の日には、メッシュ1平方メートルあたり最大で20リットル以上の水を採取できる場合もあります。1リットルあたりの平均コストは、1米セント未満となることもあります。

淡水化

海水から塩分を除去する淡水化は、1日あたり1億立方メートル以上の水を供給しており、世界人口のおよそ5%を支えています。世界の淡水化能力のほぼ半分(48%)は、中東・北アフリカ地域に集中しています。

新たな展開により、淡水化は世界で最も低コストの非従来型水供給資源になる可能性が高いと考えられています。革新的な技術により、エネルギー投入量は20%から35%削減されつつあります。

淡水化では、懸念される汚染物質である大量のブライン(濃縮塩水)が生成されます。しかし、ブラインから塩類を抽出し、商業的に採算の取れる製品を生み出すことで、今後10年間の淡水化水の製造コストを相殺できる可能性があります。

水の再利用

高度な処理システムにより、排水を飲用可能な水に変換することができます。処理された排水は、例えばナミビアの首都ウィントフックの飲用水供給の25%を担っています。

現在、約70%の都市排水が高所得国で処理されている一方、低所得国では8%にとどまっています。低所得国における未処理の都市排水の年間量は、世界全体でわずか171 km³と推定されています。これは、都市部における一人当たりの水使用量が少ないためです。サハラ以南のアフリカは、一人当たりの年間排水量が最も少なく(46m³)、北米はその約5倍の排水量となっています。

再利用された排水に対する人々や政策立案者の受容は、依然として課題です。

農業排水

灌漑では、一般的に2種類の排水が生じます。地表の水と、地中に浸透する水です。地表流出水は回収して、再び食料生産に利用できます。排水の塩分濃度は高くなりますが、耐塩性作物や新品種によってこの課題に対応することができます。

沖合の汽水地下水

世界各地の大陸沿岸の沖合にある帯水層には、膨大な量の水(推定推定300,000~500,000 km³)が存在します。これらの帯水層(地下水を含む透水性の岩体)は、海面がはるかに低かった数百万年前に形成されました。浅い深度にあり、海岸から100km未満の距離にあります。

現在では、新しい海洋電磁探査手法により、沖合の淡水の詳細な画像を取得することができます。水平掘削技術により、その水を陸地までくみ上げることが可能になっています。

現在までに、沖合の淡水資源は開発されていません。この技術はまだ比較的新しく、資源の開発には多額の費用がかかります。また、淡水化と組み合わせる必要もあります。

内陸の汽水地下水

汽水または塩水を含む深層の内陸帯水層が存在し、その量は推定で合計数百万立方キロメートルに上ります。イスラエルやスペインなど一部の国では、すでにこれらを利用しています。コストは高いものの、回収された塩の再利用など、高コストを抑える方法もあります。また、農家は高付加価値作物への転換により、淡水化技術の恩恵を受けることができます。

雨水のマイクロスケールでの採取

乾燥地域では、90%以上の雨水が、通常、蒸発や地表流出によって失われています。マイクロ集水域の雨水収集は、比較的小さな集水域(通常10~500m²)から水を集めて貯める、古くからの手法です。屋根や貯水槽からの収集から、等高線状の畝、土手、小規模な流出池、帯状の区画を含む農地や景観の仕組みに至るまで、幅広い技術が用いられています。

水を水不足地域へ物理的に移送する

船舶は、世界で取引される商品の約90%を輸送しており、航海中の安定性と操縦性を確保するために、毎年100億トン(10km³)のバラスト水を排出しています。バラスト水とは、航海中に船舶の安定性と操縦性を確保するため、船内に保持される淡水または海水のことです。

国際条約のもと、総トン数400トン以上の船舶はすべて、バラスト水の淡水化、侵略的水生生物や有害な化学物質の除去、そして灌漑などの他の経済活動に利用可能な水への処理を行うための、船内処理設備を備えなければなりません。

この水は、乾燥地域の港湾都市に販売される可能性があります。

水を水不足地域へ物理的に移送できるもう一つの水源は、氷です。毎年海に溶け込む10万個以上の北極と南極の氷山には、世界が消費する量を上回る淡水が含まれています。

南アフリカのケープタウンへ氷山を曳航することに関する財務的実現可能性分析によると、曳航する氷山が十分に大きい場合、すなわち少なくとも1億2,500万トンであれば、経済的に魅力的な選択肢であることが示唆されています。氷山を網で包み、さらに巨大な袋で覆うことで、分裂を防ぎ、融解を抑えられる可能性が高いと研究で示唆されています。

水不足の深刻化は、紛争、社会不安、移住の主要な原因の一つになっています。水は持続可能な開発を実現するための国際協力の手段としても捉えられるようになっています。利用可能なあらゆる選択肢を活用することが不可欠です。

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