現在の食料生産量と、2050年に全員を養うために必要な量との間には大きな隔たりがあります。2050年までに地球上の人口は約100億人となり、2010年と比べて食べさせるべき人が約30億人増えます。所得の増加に伴い、人々は資源をより多く必要とする動物性食品をますます消費するようになります。同時に、農業生産からの温室効果ガス（GHG）排出を早急に削減し、残された森林が農地へ転換されるのを食い止める必要があります。
100億人を持続可能な形で2050年まで養うには、3つの不足を解消する必要があります。
食料の不足：56％「現状維持」の成長を前提とした場合、2010年の作物由来カロリー生産量と2050年に必要な量との間に生じる不足。
土地の不足：5億9,300万ヘクタール（インドの面積のほぼ2倍）。2010年の世界の農地面積と、2050年までに見込まれる農地拡大との間の不足です。
GHG削減の不足：110億トン2050年に見込まれる農業由来の排出量と、最悪の気候影響を防ぐため地球温暖化を2oC（3.6°F）未満に抑えるのに必要な目標水準との間の不足です。
持続可能な食料の未来に向けた、5コースの解決策メニュー
食料・土地・GHG削減の不足を解消する決定打はありません。世界資源研究所（WRI）の研究は、持続可能な食料の未来を実現する方法について、これらの不足を解消するため同時に適用すべき22の解決策を明らかにしました。それぞれの解決策の重要度は国によって異なります。解決策は5コースのメニューにまとめられています。（1）食料その他の農産物への需要の伸びを抑える。（2）農地を拡大せずに食料生産を増やす。（3）自然生態系を保護・再生する。（4）水産物の供給を増やす。（5）農業生産からのGHG排出を削減する。
第1コース：食料その他の農産物への需要の伸びを抑える
1. 食料の損失と廃棄を減らす。
人間が食べるために生産された食料の約4分の1が食べられずに廃棄されています。損失や廃棄は畑から食卓まで、食料供給網のあらゆる段階で起きています。2050年までに食料の損失と廃棄を25％削減すれば、食料の不足を12％、土地の不足を27％、GHG削減の不足を15％解消できます。対策には、食品廃棄量の測定、削減目標の設定、途上国での食品保管の改善、賞味期限表示の簡素化などがあります。
2. より健康的で持続可能な食生活へ移行する。
反芻動物の肉（牛肉、羊肉、ヤギ肉）の消費量は、2010年から2050年にかけて88％増えると予測されています。最もよく消費される反芻動物の肉である牛肉は、生産に多くの資源を必要とします。豆、エンドウ豆、レンズ豆など一般的な植物性たんぱく質に比べ、可食たんぱく質1グラム当たりで土地を20倍必要とし、GHGを20倍排出します。2050年までに反芻動物の肉の消費を1人1日当たり52カロリー（週にハンバーガー約1.5個分）に抑えれば、GHG削減の不足を半減させ、土地の不足をほぼ解消できます。北米では、現在の牛肉と羊肉の消費量をほぼ半分に減らす必要があります。対策には、植物由来食品の販売促進、代替肉の改良、植物由来食品の消費を促す政策の実施などがあります。
3. 食用作物や土地をめぐるバイオエネルギーとの競合を避ける。
バイオエネルギーが食用作物やエネルギー作物を使ったり、専用の土地を利用したりして食料生産と競合すれば、食料・土地・GHG削減の不足は拡大します。バイオマスはエネルギー源としても効率が低く、2000年に地球上で収穫されたバイオマス（作物、作物残渣、家畜が食べる草、木材を含む）をすべて使っても、2050年の世界のエネルギー需要の約20％しかまかなえません。農地での既存のバイオ燃料生産を段階的に廃止すれば、食料の不足を56％から49％に減らせます。対策には、バイオ燃料への補助金の廃止や、再生可能エネルギー政策およびGHG取引制度でバイオエネルギーを「カーボンニュートラル」と扱わないことなどがあります。
4. 人口置換水準の出生率を達成する。
食料の不足は主に人口増加によって生じ、その半分はアフリカ、3分の1はアジアで起きると見込まれています。世界の大半は2050年までに人口置換水準の出生率（女性1人当たり2.1人）に近づく見通しです。例外はサハラ以南のアフリカで、現在の出生率は女性1人当たり5人を超え、2050年には3.2人と予測されています。サハラ以南のアフリカが他のすべての地域とともに2050年までに人口置換水準の出生率を達成すれば、飢餓を減らしつつ、土地の不足を4分の1、GHG削減の不足を17％解消できます。対策には、出生率を自発的に下げてきた他のすべての地域を支えた3つの社会的進歩、すなわち女子の教育機会の拡大、生殖保健サービスへのアクセス向上、そして望む人数の子どもが生き延びるよう親が多くの子どもを持つ必要をなくすための乳幼児死亡率の低下を実現することが含まれます。
第2コース：農地を拡大せずに食料生産を増やす
5. 畜産と牧草地の生産性を高める。
1ヘクタール当たりの畜産生産量は国によって大きく異なり、熱帯地域で最も低くなっています。動物性食品への需要は2050年までに70％増えると予測され、農地利用の3分の2を牧草地が占めることから、牧草地の生産性向上は重要な解決策です。2010年から2050年にかけて、牧草地1ヘクタール当たりの肉と牛乳の生産量の増加ペースを25％速めれば、土地の不足を20％、GHG削減の不足を11％解消できます。農家が取れる対策には、牧草地への施肥、飼料の質、獣医療の改善、改良品種の家畜の飼育、輪換放牧の導入などがあります。政府は生産性目標を設定し、資金面・技術面で農家を支援できます。
6. 作物育種を改善する。
需要に応えるには、今後の収量増加が不可欠です。遺伝的形質を基準に最も優れた作物を選ぶ従来型の育種は、過去の作物収量増加の約半分をもたらしました。分子生物学の新たな進歩は、植物の遺伝情報の解析、望ましいDNA形質の検査、作物系統の純化、遺伝子の発現のオン・オフを、より安価かつ迅速に行えるようにし、さらなる収量増加に大きな可能性をもたらしています。対策には、官民の作物育種予算を大幅に増やすことが含まれます。特に、キビやヤムイモのように地域で重要でありながら世界市場で取引されていない「マイナー作物」が対象です。
7. 土壌と水の管理を改善する。
特にアフリカの乾燥地では土壌劣化が進み、世界の耕作地の4分の1に影響している可能性があります。農家は土壌・水管理の方法を改善することで、劣化した土壌、とりわけ乾燥地や炭素含有量の低い地域で作物の収量を高められます。例えば、農地や牧草地に樹木を取り入れるアグロフォレストリーは、劣化した土地の再生と収量向上に役立ちます。ザンビアの試験地では、Faidherbia albidaの木を組み合わせた区画で、木のない区画よりトウモロコシの収量が88～190％多くなりました。作物育種と土壌・水管理の改善によって、2010年から2050年にかけて作物収量の増加ペースを20％速めれば、土地の不足を16％、GHG削減の不足を7％解消できます。対策には、援助機関による雨水貯留、アグロフォレストリー、農家同士の学び合いへの支援拡大や、農家によるアグロフォレストリー導入を妨げる樹木所有権法の改正などがあります。機関は、農家の土壌の健全性回復を支援するプログラムを試行することもできます。
8. 既存の耕作地で作付けの頻度を高める。
休耕地を減らす、または「二期作」（同じ年に1つの畑で2種類の作物を栽培すること）を増やすなどして、既存の耕作地でより頻繁に作付け・収穫すれば、新たな土地を必要とせずに食料生産を増やせます。2050年の基準値である87％をさらに5％上回るよう年間作付け強度を高めれば、土地の不足を14％、GHG削減の不足を6％縮小できます。研究者は、水や排出量などの環境上の制約を考慮し、作付け強度を高めるのが最も実現可能な場所を特定するため、より詳細な空間分析を行うべきです。
9. 気候変動に適応する。
2014年の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）報告書は、適応策を取らなければ、世界の作物収量は2050年までに少なくとも5％減少し、2100年までにはさらに大幅に低下すると予測しました。例えば、サハラ以南のアフリカの大部分では、2100年までに生育期間が20％以上短くなると予測されています。作物収量が10％減少すれば、土地の不足は45％拡大します。適応には、他のメニュー項目の実施に加え、高温に耐えられる作物の育種、水資源保全システムの構築、大きな気候変動によって特定の作物を栽培できなくなる地域での生産システムの変更が必要です。
第3コース：自然生態系を保護・再生し、農地転換を抑える
10. 生産性の向上を自然生態系の保護と結びつける。
農業生産性の向上は世界的には森林やサバンナの保全につながる一方、地域によっては実際に土地開墾を増やすことがあります。こうした事態を避けるため、生産性向上を、自然生態系の農地への転換を防ぐ取り組みと明確に結びつける必要があります。ブラジルが行ったように、政府、金融機関などは低金利融資を森林保護と連動させ、インフラ投資が生態系を犠牲にしないようにできます。
南米では、森林減少の主な要因は農産物です。
11. 避けられない耕作地の拡大は、環境面での機会費用が低い土地に限る。
アフリカでの地域向け食料生産や東南アジアでのアブラヤシ栽培など、耕作地の拡大が避けられない場合、政府や投資家は環境面での機会費用が低い土地への拡大を支援すべきです。生物多様性や炭素貯留の可能性は限られているものの、食料生産の可能性が高い土地がこれに含まれます。例えば、インドネシアで環境・経済・法的な条件を適用して分析すれば、アブラヤシ栽培の拡大に適した土地をより正確に推計できます。政府には収量と生物多様性や気候変動への影響を推計するツールやモデルが必要であり、これらを土地利用規制の策定、道路計画、公有地の管理に活用すべきです。
12. 集約化の余地が少ない農地に森林を再生する。
場合によっては、放棄された農地や生産性の低い農地を森林その他の自然生息地に戻すことが、土地の最も効率的な利用方法となり得ます。これにより、他地域で避けられない農業拡大を相殺できます。対象は、生産性が低く改善の余地も限られる農地に絞るべきです。例えば、ブラジルの大西洋岸森林にある急斜面の牧草地が該当します。
13. 泥炭地を保全・再生する。
泥炭地を農業用地へ転換するには排水が必要となり、大量の炭素が大気中に放出されます。世界で排水された泥炭地2,600万ヘクタールは、年間温室効果ガス排出量の2％を占めています。これらを湿地へ戻すことを最優先課題とすべきであり、そうすればGHG削減の不足を最大7％解消できます。対策には、泥炭地再生への資金提供、泥炭地の地図作成の改善、泥炭地の排水を防ぐ法律の制定などがあります。
第4コース：水産物の供給を増やす
14. 天然漁業の管理を改善する。
2015年には海洋資源の3分の1が乱獲され、さらに60％が最大持続生産量の水準で漁獲されていました。天然漁業が回復し、2050年にも2010年と同じ漁獲量を維持できるよう、現在の漁獲量を減らす必要があります。そうすれば、養殖で同量の魚を供給するために土地500万ヘクタールを転換する必要がなくなります。対策には、漁獲枠の分配や地域主体の管理制度の導入、乱獲を助長する逆効果の補助金（年間350億ドルと推定）の撤廃などがあります。
15. 養殖の生産性と環境性能を高める。
天然魚の漁獲量が減少するなか、2010年から2050年に魚の消費量が58％増えるとの予測に応えるには、養殖生産を2倍以上に増やす必要があります。そのためには養殖の生産性を高め、湿地の転換、飼料への天然魚の使用、淡水の大量需要、水質汚染など、現在の環境課題に対処しなければなりません。対策には、魚の成長率を高める選抜育種、飼料と疾病管理の改善、水の循環利用やその他の汚染対策の導入、新たな養殖場の立地と拡大を導くより良い空間計画、海洋養殖場の拡大などがあります。
第5コース：農業生産からの温室効果ガス排出を削減する
農業生産からのGHG排出は、畜産、窒素肥料の施用、稲作、エネルギー使用によって生じます。排出量は2050年までに年間70億トンから90億トン以上に増えると予測されています（下の図には示していませんが、土地利用変化による年間60億トン以上の排出に加えて）。このコースでは、主な排出源それぞれに対処します。
16. 新技術で腸内発酵による排出を減らす。
2010年には、反芻家畜が農業生産由来の全排出量のおよそ半分を占めていました。そのうち最大の排出源は「腸内メタン」、つまり牛のげっぷです。反芻家畜の生産性を高めることもメタン排出の削減につながります。主な理由は、飼料1キログラム当たりの牛乳と肉の生産量が増えるためです。さらに、新技術で腸内発酵を抑えられます。例えば、微生物によるメタン生成を抑制する化学添加物3-ニトロオキシプロパノール（3-NOP）は、ニュージーランドで試験され、メタン排出量を30％削減し、家畜の成長率を高める可能性も示しました。政府は3-NOPのような化合物の公的研究を拡大し、最も有望なものの導入を義務づけるか、奨励すべきです。
17. ふん尿管理を改善して排出を削減する。
2010年には、限られた環境で飼育された家畜に由来する「管理された」ふん尿からの排出が、農業生産由来の排出量のおよそ9％を占めていました。固体と液体をより適切に分離し、メタンを回収するなど、ふん尿管理の改善で排出量を大幅に削減できます。例えば、米国の養豚場であらゆる形態の汚染をほぼすべて減らす高度なシステムを導入しても、豚肉価格の上昇はわずか2％にとどまり、GHG削減に加えて、健康、水質、汚染に関する多くの便益が得られます。政府が取れる対策には、農場の規制、技術開発への競争的な資金提供、消化槽からの漏出を検出・修復する監視プログラムの設置などがあります。
18. 牧草地に放置されたふん尿からの排出を減らす。
畑に排せつされた家畜のふん尿は、強力な温室効果ガスである一酸化二窒素に変わります。こうした管理されていないふん尿は、2010年の農業生産由来の排出量の12％を占めていました。新たな手法として、窒素が一酸化二窒素に変わるのを防ぐ薬剤の散布や、この過程を自然に抑える草の栽培が研究されています。政府はこうした化学的・生物学的硝化抑制剤の研究支援を拡大し、農家による導入を奨励できます。
19. 窒素利用効率を高め、肥料由来の排出を削減する。
2010年には、肥料由来の排出が農業生産由来の排出量のおよそ19％を占めていました。世界的に見ると、作物が吸収するのは施用された肥料の窒素の半分未満で、残りは大気中に排出されるか流出します。窒素利用効率、すなわち施用された窒素のうち作物が吸収する割合を高めるには、肥料やその管理方法、または肥料自体の成分を改善し、窒素吸収率を高めることで、必要な肥料の量を減らします。政府が取れる対策には、補助金を肥料から窒素利用効率向上の支援へ振り向けること、肥料会社に改良肥料の開発を求める規制目標を導入すること、窒素利用効率を高める実証事業に資金を提供することなどがあります。
20. 排出を減らす稲作管理と品種を導入する。
2010年には、水田が農業生産由来の排出量の少なくとも10％を占め、その大半はメタンでした。しかし、排出と資源の使用を抑えた稲作方法があります。例えば、圃場を湛水状態にする期間を短くして水位を下げれば、メタンを生成する細菌の増殖を抑えられます。この方法は、一部の農場で排出量を最大90％削減し、水を節約するとともに米の収量を増やせます。メタンの発生が少ない品種もあります。対策には、水位を下げる有望な機会を特定する工学的分析の実施、水効率の高い農法を実践する農家への報奨、メタンの少ない品種への転換を目指す育種プログラムへの投資、米の収量向上などがあります。
21. 農業のエネルギー効率を高め、非化石エネルギー源へ移行する。
2010年には、農業での化石エネルギー使用による排出が農業生産由来の排出量の24％を占めていました。主な機会として、農業分野ではまだ十分に検討されていないエネルギー効率の向上と、太陽光・風力への切り替えがあります。エネルギー使用単位当たりの排出を75％削減すれば、GHG削減の不足を8％解消できます。対策には、農業プログラムに低炭素エネルギー源と効率化プログラムを組み込むこと、窒素肥料の製造に再生可能エネルギーを使用することなどがあります。
22. 土壌への炭素貯留について、現実的な選択肢を実施する。
農業由来の排出を削減する取り組みでは、主に土壌への炭素貯留に焦点が当てられてきましたが、近年の研究によると、これは従来考えられていたよりも難しいようです。例えば、不耕起栽培など炭素を増やす方法でも、土壌のより深い層まで測定すると、炭素の増加はほとんど、またはまったく確認されませんでした。重要な戦略には、森林の転換を止めて土壌中の炭素のさらなる損失を防ぐこと、草地や耕作地の生産性を高めて土壌炭素を保護・増加させること、アグロフォレストリーを拡大すること、食料安全保障にとって土壌肥沃度が重要な地域で炭素を蓄積する革新的な方法を開発することなどがあります。
持続可能な食料の未来に向けて
2050年までに100億人を持続可能な形で養う課題は、人々が考えるよりはるかに困難です。このメニューの項目は選択肢ではありません。食料・土地・GHG削減の不足を解消するには、世界が22項目すべてを実施しなければなりません。
朗報なのは、5つのコースすべてが不足を解消できるうえ、農家、社会、人々の健康にも副次的な便益をもたらすことです。そのためには、非常に大きな努力と、食料の生産・消費のあり方の大幅な変化が必要です。さあ、始めましょう。メニューのすべてを注文するのです！
