2020年頃の耕作地温室効果ガス排出の空間的に明示された世界的評価

なぜ農地が気候に重要なのか

あなたが食べるすべての食事には見えない気候負荷が伴います。トラックや工場、スーパーマーケットを越えて、作物が育つその畑自体が強力な温室効果ガスを大気に放出します。本研究は単純だが緊急性の高い問いを投げかけます：具体的にどこから排出が生じているのか、そして異なる作物はどれだけ寄与しているのか？著者らは、約2020年の耕作地からの温室効果ガス排出のこれまでで最も詳細な世界地図を構築することで、どの農業システムが最大の要因であるか、どの作物が食料生産に効率的であるか、そしてどこで気候対策を講じれば食糧供給を脅かさずに汚染を削減できるかを示します。

世界規模の農地汚染をスナップショットする

研究者たちは、地球上で作物がどのように栽培されているかに関する膨大なデータをつなぎ合わせました：肥料が使われる場所、家畜糞尿が散布される場所、作物残渣の処理方法、水田のかんがい状況、そして農業のために排水された泥炭を含む湿地の位置。彼らはこの情報を非常に細かな空間解像度—おおよそ10キロ×10キロ—で46種類の作物にわたって統合しました。標準的な気候会計手法を用いて、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素などのガスを比較し合算できるようにすべての排出を共通の単位に換算しました。このアプローチにより、総排出量だけでなく、1ヘクタール当たりや生産されたカロリー当たりの排出量も計算できました。

最大の農業起源排出はどこから来るか

世界像は際立っています。2020年には耕作地から約25億トンの二酸化炭素換算（CO2e）の排出があり—世界の人為的な気候汚染量の約25分の1に相当します—その総量はごく一部の要因が支配しています。泥炭地の排水（油ヤシなどの作物のために炭素を多く含む湿った土壌が乾燥させられた場所）が耕作地排出の約35％を生み出しました。酸素のない状態で微生物が有機物を分解することでメタンを発生させる水田も別の約35％を寄与しました。トウモロコシや小麦などの穀物で収量を増やすために広く使われる合成窒素肥料は約23％を追加しました。米、トウモロコシ、油ヤシ、小麦の4作物が、世界中で多くの他の作物が栽培されているにもかかわらず、耕作地排出の3分の2を占めていました。

地域・作物ごとのホットスポットとトレードオフ

排出は均等に広がっているわけではありません。平均すると、2020年の耕作地1ヘクタールあたりの排出は約2トンでしたが、アジアとヨーロッパの集約的に耕作された地域はヘクタール当たりの排出がはるかに多く、アフリカや南アメリカの一部ははるかに少なくなっています。しかし、高排出地域は単位面積当たりでより多くのカロリーを生産しており、多くの人口を養う上で重要です。例えばアジアの水田は地域のカロリーの約30％を供給しますが、世界の耕作地排出の43％を生み出しています。油ヤシ園は耕作地面積のごく一部しか占めませんが、排水された泥炭地に植えられることが多いため、ヘクタール当たりでは最も汚染が大きい作物の一つに数えられます。一方で、大豆や多くの根菜類・塊茎類などは、ヘクタール当たりの排出が比較的穏やかでありながら十分な食料を供給できます。

過去20年で農業はどう変わったか

2000年頃を振り返ると、作物の収穫量、肥料使用量、土壌への残渣還元はいずれも急増していることが本研究は示します。総作物生産量はおおむね50％増加し、窒素肥料と圃場に残されたり焼却されたりする作物残渣は3分の1以上増えました。水田面積は控えめに拡大しましたが、より良いデータと現実的なモデルにより、特にアジアで水田由来のメタンが従来の推定よりも高いことが明らかになりました。泥炭地の排水に伴う排出も、より多くの湿地が耕作地に転換されるにつれて徐々に上昇しました。これらの傾向は、農業がより多くの人々に食料を供給するために集約化するにつれて、収量が改善しても気候への影響が増大してきたことを示しています。

皿を空にしないクリーンな食料への道筋

著者らは、世界に効率的に食料を供給している同じ地域や作物がしばしば最も高い排出源でもあることを強調します。これは一律の削減が食料安全保障を損なう可能性があることを意味します。代わりに、新しい地図は標的を絞った解決策を示します：排水された泥炭地の再湿潤により炭素を地中に留めること；水管理とわら処理を変えて水田のメタンを抑えること；肥料管理を改善して作物が窒素をより多く利用し、亜酸化窒素としての損失を減らすこと。本研究の詳細で位置特定されたデータは、研究者や政策立案者にホットスポットを特定し、気候と食料の間のトレードオフを評価するための共通かつ透明な枠組みを提供します。平たく言えば、十分な食料を生産しつつ地球の温暖化を抑えるためのロードマップを提示しています。

引用: Cao, P., Bilotto, F., Gonzalez Fischer, C. et al. Spatially explicit global assessment of cropland greenhouse gas emissions circa 2020. Nat. Clim. Chang. 16, 354–363 (2026). https://doi.org/10.1038/s41558-026-02558-4

キーワード: 耕作地排出量, 水田, 泥炭地, 肥料使用, 気候に優しい農業