化石燃料は陸上生物の生息域の保全に役立っている　堅田元喜

公開日： 2021/01/06 : 最終更新日：2021/08/05 出版・講義資料

https://cigs.canon/article/20201228_5529.html

化石燃料には環境に対しても好影響（環境便益）がある。例えば、化石燃料技術は窒素肥料や農薬の製造に使われて農業の生産性を飛躍的に向上させ、それによって生物の生息域の減少を抑えてきた。また、自然環境でのCO₂施肥効果によって陸上植生の面積も増やしてきた。本稿では、関係者にはあまり知られていないこれらの影響について、最近発表された学術論文が紹介されながら解説されている。

世界の農地面積は、1950年ごろまでは人口増加に伴う食料需要により増加し続けてきたが（図1：黒点線・黒実線）、ここ数十年の間は上述した化石燃料技術の普及が作物の生産性を向上させ、直接的もしくは間接的に新たな農地の開拓を抑えてきたという。1950年代以降の一人あたりの農地面積が大きく低下したことは（図1：黒色・灰色破線）、この効果によるものだという仮説

Goklany (2020) ^注8）は、上記の仮説を定量的に確かめるために、次の3つの化石燃料技術による農作物の生産性の向上率を推計した：

1)天然ガスもしくは石炭を利用した窒素肥料の合成技術（ハーバーボッシュ法）とその普及による効果。2008年時点での窒素施肥により増加した食料に依存する世界人口の推計値の全体からそれを除いた世界人口に対する割合（92.3%）を窒素肥料による生産向上率と仮定；

2)石油を原料とした農薬の合成技術と普及による効果。農薬による害虫駆除によって向上しうる6つの主要な農作物（大豆、小麦、トウモロコシ、米、じゃがいも、綿）の生産量をそれぞれの作物が占める農地面積で重み付けすることで全作物の生産向上率を算出し（104.3%）、その値に化石燃料を使用することで増加する作物防護効率の割合（25%）をかけた26.1%の生産向上率を仮定；

3)化石燃料の燃焼に伴う世界の大気中CO₂濃度の増大による効果（CO₂施肥効果^注7）で解説）。277 ppm（1755年）から412 ppm（2019年）の間に15.8 %^注15）もしくはそれ以上の作物生産量の増加が見込まれているが、保守的な値（10%）を仮定。

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仮に化石燃料を使用しなかった場合、2019年現在の世界人口を維持するためにはどのくらいの農地面積が必要となっただろうか？上記3つの効果が作物生産に対してそれぞれ独立に作用するとすれば、現在の世界の食料生産量は化石燃料の恩恵によりそれを使用しなかった場合に比べて2.67倍（1.923 x 1.261 x 1.1）増加している。現在の食料需要が変わらないとすれば、化石燃料を使用しない場合には農地面積を167%増加させなければならない。これは世界の陸地面積の20%に相当し、化石燃料技術によってこの面積が農地への転用を免れてきたということを意味する（図2a）。Goklany (2020) ^注8）は、化石燃料技術を使用しなかった場合には、世界の残された自然保護区（世界の陸地面積の15%；UNEP-WCMC and IUCN, 2019）が脅かされてしまう危険性を指摘している（図2b）。なお、急激に温暖化が進む場合には生態系への影響が懸念されており、その結果生じうる悪影響は上述した環境便益とはトレードオフの関係にある（図2a）。ただし、今のところ地球温暖化が原因となって絶滅したとされる種などは見つかっていない（IPCC第5次評価報告書）。