国連食糧農業機関（FAO）によると、2050年に予測される世界人口91億人を養うには、農家は食料生産を70%増やさなければなりません。
世界が気候危機による農業サプライチェーンへの影響に対処するなか、こうした需要を満たすうえで、AIをはじめとする技術の重要性が高まっています。
世界経済フォーラムの新たなインサイトレポートは、農業分野の次なる変革を推進する第4次産業革命の技術を取り上げ、拡大可能性を高める官民連携を呼びかけています。
インド北部で幼少期を過ごしたヒマンシュ・グプタの祖母は、16人の中産階級下層の家族全員に食べさせられるよう、牛乳を水で薄めることがよくありました。牛乳の価格上昇により、家族はそれ以上買う余裕がありませんでした。
「当時は、なぜ何が起きているのか、その細かな事情を理解する時間がありませんでした」と彼は言います。「しかし、食料インフレのような問題の多くには……気候変動が大きな要因の一つとして関わっています。」」
数十年後、グプタはスタンフォード大学の寮の一室で共同創業したClimateAi。米国にある同大学は、世界有数の名門校です。彼は今後6年間で、世界の5億人以上の農家を支援したいと考えています。
農業でデジタルツールや技術を活用する「アグリテック」の急速な進歩を生かすことは、農家が気候危機に適応し、世界の食料安全保障を強化するうえで欠かせません。グプタが言うように、あらゆる分野での気候適応は1兆ドル規模の機会であり、ビジネス上も理にかなっています。
「今年、適応策は転換点を迎え、慈善活動の課題から企業の課題へと移行していると感じます」とグプタは世界経済フォーラムに語りました。
ClimateAiは、食品、農業、飲料のサプライチェーンに関わる50社を超える企業と協力しています。企業の関与が高まっているのは、「気候変動による今日のバリューチェーンの変動性が、かつてない水準にあると認識している」ためです。
「将来に適応する食品と農業」に関する最近の報告書によると、温室効果ガスを90億トン削減する投資によって、企業も恩恵を得られます。（GHG）排出量を削減すれば、世界の食料システムからの排出量の約半分に相当します。現在、食料システムは全排出量の30%を占めています。
AIはどのように役立つのか？
国連食糧農業機関（FAO）によると、地球の土壌の3分の1はすでに劣化しており、サッカー場1面分に相当する土壌が5秒ごとに侵食されています。
世界人口81億人からの需要が急増するなか、土壌がわずか2～3cm形成されるのに最大1,000年かかることも考えてみてください。
人工知能（AI）は、世界の5兆ドル規模の農業産業をより良い方向へ変えることで、この圧力を和らげる可能性があります。
まず、農業ではタイミングが重要です。熱波はいつ終わるのか。次の大嵐までどれくらいか。洪水はいつ始まるのか。こうした切実な問いへの答えによって、農家は種子をいつ、何を買い、いつ植えて収穫するかを判断できます。
作物を確実に育てるには、農家はこうした答えを数か月前、ときには6か月前に知る必要があります。予測不能な気象パターンの深刻さが増している今日、これはいっそう重要です。しかしグプタによると、ほとんどの天気予報が対象とするのは依然として2週間先までです。
気候パターンが予想より速く変化するなか、農家には生計の基盤である土壌が数十年後にも生産力を保てるかを理解するためのアグリテックも必要です。
総じて農家には、「今ここ」の状況と「次に何が起きるか」の両方について、もっと早い段階で情報が必要です。AIを基盤とする技術は、より正確で詳細かつ頻度の高い予報を提供し、状況を明確にする可能性があります。
次に、AIやその他のアグリテックは、緊急に必要とされる気候耐性種子の供給を増やし、研究室から土壌に届くまでの期間を短縮できます。新しい種子の市場投入には現在10～15年かかりますが、その間に気象パターンは大きく変わりうるとグプタは言います。種子の耐性が弱まり、作物が不作になることもあります。
こうした状況は農業コミュニティに大きな負担をかけ、新たな人材を引きつけるのを難しくすることもあります。インド政府と働いていた際、グプタは「多くの綿花農家が自ら命を絶つか、綿花栽培を完全にやめるか、大都市で労働者として働くようになった事例を目にしました」。これは特異な問題ではありません。若手農家の95%が、メンタルヘルスの不調を今日の農業に潜む最大の危険だと答えています。
農家のためのデータバンク構築
天気予報と気候耐性種子の開発の両面で、AIの有効性はシステムに「与えられる」データに大きく左右されます。農場や農業サプライチェーンの他の部分から得られるデータは、質、量、活用方法を世界中で改善する必要があります。ただし、先進国と途上国の間にはすでに明確な差があります。
先進国では、入手可能な多くのデータをより良く収集、共有、活用することで、天気予報の精度を高められます。たとえばスペインの農家に熱波への備えを促すだけでなく、AIはスペインの特定地域のトマト農家がその作物を守るため、予定より遅く特定の種類の種子を買うべきだと判断できます。こうした詳細情報は「行動を促す」とグプタは言い、収穫、農家、種子会社を守ります。
一方、途上国ではデータが乏しく、食料の不安定さに最も脆弱なコミュニティがさらに大きなリスクにさらされる可能性があります。たとえばインドでは、村の長が地域の推定降雨量をノートに記録することがよくありますが、グプタは意図しない偏りが生じうると警告します。その結果、その地域のAIシステムに質の低いデータが入力されます。彼のチームは現在、データが少ない状況で、より解像度の高い天気予報を作成する方法を調査しています。
アグリテック：全体像
世界経済フォーラムの報告書によると、アグリテックはエコシステム全体のレジリエンス、機動性、効率性、透明性を変革しています。「アグリテック：新興経済国における今日と明日の農業の形成」と題する報告書です。
この報告書は、フォーラムの農業イノベーションのためのAI（AI4AI）イニシアチブが発表する2本目の論文です。同イニシアチブは、官民連携を通じてアグリテックサービスの規模拡大を目指しています。報告書は、スマートな作物計画、スマート農業、農場から食卓まで、そして実現手段としてのデータという4つの大分類にわたり、農業エコシステムの形成におけるアグリテックの役割を詳述しています。
農業にアグリテックサービスを導入する効果は、フォーラムがインド南部のテランガーナ州政府と実施した「サーグ・バウグ」実証プロジェクトで示されました。7,000人の唐辛子農家に4つのアグリテックサービスを導入したところ、純利益は18%増加しました。現在、このプロジェクトは10地区で5作物を栽培する50万人の農家を支援する規模へ拡大中です。
4つのカテゴリーをそれぞれ詳しく見ていきましょう。
カテゴリー1：スマートな作物計画
作物計画の広がりと複雑さは、想像しがたいものです。たとえば、昨年、中国では穀物6億9,500万トンが収穫され、米国での稲作面積は2023年に約120万ヘクタールとなり、前年比で30%増加しました。
このような状況で、AIは変化する気候の予測や顧客の栄養ニーズを考慮した「作物計画」の作成を支援します。また、小さな誤りをリアルタイムで修正し、数か月後の収穫時に大きな課題へと発展するのを防ぐこともできます。
報告書によると、作物計画の初期段階で土壌検査を行うことも欠かせません。AIベースのモデルによって、以前は数週間かかっていた検査がリアルタイムで行えるようになります。農家は希望すればすぐに対応できます。また、予測AIツールを使った種子の遺伝子編集も役立ちます。同じような資源を使いながら収量を高めることができ、これは農業の未来における究極の目標です。
カテゴリー2：スマート農業
農家は毎週、天候や野生生物、価格変動など、複数の不確定要素に対処しなければなりません。スマート農業は精密さに焦点を当てた技術を用い、農家が毎週抱える負担から不確実性をいくらか取り除きます。報告書は、土壌のストレス、作業の効率化、リスクの早期発見と回避が、この新たな農場管理手法の一部だと説明しています。
報告書によると、作物管理のためのAIや拡張現実（AR）、作物、害虫、植物病害、栄養素に関する助言も、すでに現場で成果を上げているスマート農業の主要な手法です。Agerpointは、作物や樹木の3Dモデルを作成する企業です。植物に何千本ものレーザー光線を同時に照射してデジタルツインを作り、農家が実物の植物ではなくセンサーから知見を得られるようにします。
ロボット工学もスマート農業を大きく変える技術です。ロボットをプログラムして、何エーカーもの畑に種をまき、雑草を自動で除去できれば、たとえば一部の装置は1時間に30万本の雑草を除去でき、農家の時間、ストレス、身体的負担を大幅に軽減します。
カテゴリー3：農場から食卓まで
農家の畑で作物が土を離れてから、スーパーの買い物かごに入るまでの期間には大きなリスクがあります。世界で生産される食料の14%は、現在、収穫から小売までの間に失われています。これは大きな金銭的損失や価格変動、農家の失望につながる可能性があります。
モノのインターネット（IoT）を活用して倉庫内の在庫の動きを逐秒追跡できれば、このリスクを効果的に減らせます。人々やモノが密接につながる現代では、特に重要です。人間が消費するために生産される食料の4分の1は国際取引されているためです。IoTにより、問題が起きる前に保守を行うこともでき、国内外のサプライチェーンを円滑に保てます。
報告書によると、スマート包装は食品由来の疾病を防ぎ、化学センサーやバイオセンサーを通じて食品の品質や周囲の環境を追跡します。世界各地で農家が毎日市場に出す何億もの製品について、温度、病原体、鮮度、液漏れなどを監視します。こうした保護策により、農家は早期に利益を回収して競争力のある価格を実現し、顧客は必要とする高品質の食品を得られます。
カテゴリー4：実現手段としてのデータ
データはAIを有効に機能させるための重要な要素です。たとえば、土壌の質、気温、降雨量が長年にわたり農場にどのような影響を与えたかが分かれば、AIベースのツールは正確な予報や農家向けの気候耐性種子を作るための足がかりをすぐに得られます。
報告書によると、農家はデータを使って独自のアイデンティティを築くこともできます。デジタル公共インフラ（DPI）の改善は、新興経済国でアグリテックサービスを実現するうえで特に重要です。DPIは「自分は誰か」（身元）、「どこにいるか」（地理参照された農場の位置）、「何を育てているか」（作付け作物と耕作面積）を把握できるようにします。この3点を組み合わせることで、農家は独立した事業体として自らを位置づけ、評判を築き、農場運営を向上させ、収益性を強化できます。
特定地域における気象パターンの影響などのデータを用いて気候スマート農業を実現することは、現在の作物を支えながら、長期的なシナリオへの適応にも役立ちます。供給や価格の急変に対する農家の脆弱性を軽減するうえでも、同様の安心感が得られます。報告書は、役立つ3つの重要なデータセットとして、耕作面積、播種時期と収穫可能時期、収穫量に関するデータを挙げています。
AIをすべての人に開かれた農場づくり
1970年代以降の新技術の普及は格差を拡大させてきたとグプタは言います。特にデジタル格差では、少なくとも世界人口の3分の1が今もインターネットに接続していません。AIは「AI起業家だけが話し合うべきものではありません。社会全体、さらには大企業も話し合うべきものです」とグプタは言います。
報告書によると、世界有数の農産物輸出国である米国で、農業関連データにアクセスするためインターネット接続端末を使う農家は、現在わずか4分の1です。また、農家の30%は、アグリテックを導入しない主な理由の上位3つの一つとして、投資収益率（RoI）が不明確であることを挙げています。
これは、アグリテックの価値に関する教育を、特に新興経済国で改善する必要があることを示しています。技術を導入している欧州の農家は62%であるのに対し、アジアでは9%にとどまります。世界の他のどの大陸よりも人口が3倍多く、47億人を抱えるアジアでは、特に顕著な差です。
報告書は、ジェンダー差別も非常に根強いと指摘しています。世界の農業労働力の43%を女性が占める一方、意思決定への影響力は限られています。アグリテックサービスの大半は携帯電話で提供されるため、女性がスマートフォンを利用しにくいことも問題の一因です。現在、女性が携帯電話を所有する割合は男性より7%低く、その結果、男性より携帯電話を持たない女性が1億3,000万人多く、英国の総人口の2倍に相当します。
フォーラムの報告書は、女性農家が「この分野の変革の歩みに取り残されてはならない」と強調しています。この行動の呼びかけは、2030年までの世界的なジェンダー平等を掲げる国連の持続可能な開発目標（SDGs）
ロイター／アミット・デイブ
アグリテック：農業の未来世界最古の営みの一つである農業は、幾度も変化を遂げてきました。しかし、農家の畑から世界各地の台所まで広がる今日のデジタル化のパラダイムシフトは、その1万2,000年の歴史
において最大級の変革の一つです。フォーラムの新たな報告書が指摘するように、これは自動的に実現するものではありません。気候危機の影響が深刻化するなか、農業関係者には幅広い支援が必要です。政策立案者、民間セクター、デジタル専門家、製造業者、学界をはじめ、多くの関係者が一丸となって、農業界全体でアグリテックを当たり前のものにしなければなりません。技術は農作業をより安全かつ迅速にし、豊かさをもたらすとともに、顧客に安定して供給され、適正な価格で品質も確かな食品を届けられます。そこには、慢性的な食料不安に直面する9億人
も含まれます。グプタは、幼少期に牛乳を配給された経験から、AIを用いて何百万もの農業コミュニティと何十億もの人々の生活を2030年までに向上させようとする取り組みへと、食料安全保障に関する自身の歩みを大きく変えました。今こそ、民間と公的機関、小規模と大規模を問わず農業組織が結集し、同じく意欲的な道を進みながらアグリテックを取り入れ、食料安全保障を強化するときだとフォーラムは述べています。
