地域事情に合わせた気候変動への適応策の在り方とは気候変動下において期待される農地の副次的な機能～生態系を活用した防災・減災

東京都立大学都市環境科学研究科 准教授
大澤 剛士（おおさわ　たけし）

気候変動問題というと、多くの方がまず思い浮かべるのは温暖化であろう。実際、気象庁によると、現在の世界平均気温は100年あたり0.77℃のペースで上昇しているという。気温の上昇は、熱中症の増加等を通してわれわれの生活に直接的に影響し得るものの、今日明日の命に関わる課題であると心配する方は多くない。

一方、気候変動の影響を受けて増加している、まさに今日明日の命に関わる現象がある。それは、洪水をはじめとする水害である。現在、世界で最も深刻な被害をもたらしている自然災害は洪水であるとされており、気候変動に伴ってその頻度や強度は甚大化すると考えられている。

生態系を活用した防災・減災

増加する自然災害に対応するために、生態系を活用した防災・減災（Ecosystem Based Disaster Risk Reduction：Eco-DRR）という考え方が世界的に注目を集めている。Eco-DRRはしばしば自然に基づく社会課題の解決（Nature-based Solution）という考え方にも含まれる。Eco-DRRの考え方自体は決して新しいものではなく、例えば遊水地としての機能を期待して湿地を維持すること、防潮堤としての機能を期待して海岸林を整備すること等は、古くから実践されてきたEco-DRRの例である。ダムや堤防といった人工工作物は、その設置コストはもちろん、その後も定期的なメンテナンスコストも必要とされるが、生態系は自立して維持される独立システムと考えられるため、これを防災インフラとして利活用することで、各種コストの低減が期待できる。加えて、自然環境は野生生物の生息場になる、レクリエーションの場になる等、防災・減災以外にも人間社会にさまざまなメリット、すなわち生態系サービスをもたらすことも期待できる。ただし、人工工作物による対策とEco-DRRは排他的なものではなく、それぞれのメリット・デメリットを勘案して組み合わせることが望ましいと考えられている。

多面的機能とEco-DRR

日本の国土面積は森林が約67％、農地が約12％を占める。このような立地にある日本において、これらを活用して増加する水害に対応することは、既存の自然資源を有効に活用する現実的かつ実効性が高いアイデアと考えられる。実際、日本では、林地および農地が防災・減災機能を有することは、いわゆる多面的機能の一つとして古くから認識されてきた。林地については表層崩壊や土石流の発生防止等が、農地については洪水防止等が期待されることが、それぞれ林野庁、農林水産省のwebサイト上で解説されている。筆者らは、環境研究総合推進費2G-2201「適応の効果と限界を考慮した地域別気候変動適応策立案支援システムの開発」（2022～2024年度）において、後者である農地が持つ洪水の防止機能に着目した研究に取り組んだ。

農地が持つ防災の広域評価

これまで水田が持つ洪水の防止機能については、雨水の貯留機能を高める取り組みである「田んぼダム」を中心にさまざまな研究が行われ、既に導入マニュアル等も整備されている。しかし、これらの研究および取り組みは特定の農地や集落、小流域等、比較的小さな空間スケールを対象としたものが中心で、広域における機能は十分に評価されておらず、土地利用計画等の広域的な政策等に反映される例は多くなかった。そこで筆者らは、農地が持つ洪水の防止機能に着目し、水害に関する統計情報および地形データ、土地利用データを用いて水田の立地条件と水害発生の関係を広域的に検討した。その結果、農地は水田、乾燥畑という利用形態にかかわらず水害の発生を抑制すること、ただし、その機能は農地の立地に大きく影響されることが明らかになった。具体的には、地形的に地表を流れる水がたまりやすい場所に農地が存在している市区町村では、全国的に統計として記録される水害、すなわち人的、経済的な被害が発生する水害の発生確率が低いという共通傾向が検出されたのである。

地形的に水がたまりやすい場所とはどういった場所なのだろうか？　この問いに関する検討も行った。具体的には、地形解析によって示された水がたまりやすい場所と、国土地理院が作成、公開している明治期の低湿地データ地図と重ね合わせた結果、これらはおおむね重なることが明らかになった。明治期の低湿地の多くは河川の周辺に成立する氾濫原、すなわち普段は陸地であるものの、河川水が溢れた際には冠水する場所であると考えられた。筆者らはこれら一連の結果について、生態系の性質を大きく変えない農地、特に水田という土地利用を行うことで、氾濫原湿地がもともと持っていた洪水の調整機能を引き継ぐことができたと考えている。

推奨される適応策

農地が持つ広域的な洪水の発生抑制効果が明らかになったところで、次に求められるステップは、これらをどのように気候変動適応策として政策等に組み込んでいくかを提示することである。人工物対策とEco-DRRを組み合わせた洪水に対する適応策を最も単純に考えると、気候変動に伴い、洪水が多発する可能性が高まる場所に人工工作物対策を集中し、Eco-DRRでこれを補完することが一つの解となる。筆者らは、上述の農地を活用したEco-DRRのポテンシャルと、気候変動に伴う降雨の変化データを用い、基礎自治体が適応策を立案するための基本情報を提示することを試みた。まず全国の市区町村を対象に、立地を考慮した農地、都市域の面積比率を用い、土地利用から見た洪水に対する脆弱性、頑健性を定量化した。具体的には、先述のとおり、水がたまりやすい場所に農地が立地していると洪水の発生が抑制される反面、同じ条件の場所に都市域が立地していると、洪水の発生は促進されると考えられるので、これを定量化する指標を開発した。続いて、1981年から2000年の20年間における降雨状況を基準とし、2001年から2020年までの20年間における降雨状況を現状とし、豪雨発生が変化しているかどうかを定量化した。例えば基準に比して豪雨が増加している市区町村は洪水発生の確率が増加していると判断できるし、変わらない市区町村は洪水の発生確率も変わらないと判断できる。これら土地利用と豪雨の発生状況という属性を用い、クラスター分析を行うことで全国の市区町村を6クラスに類型化した。例えば土地利用が洪水に脆弱かつ豪雨が増加すると考えられるクラスに属する市区町村は、ダムや堤防といった人工構造物による対策を集中するべきと判断できるし、逆に土地利用がEco-DRRが期待できる状態にあり、豪雨の発生は変わらない市区町村では、現在行われている洪水対策を継続することが適切といった判断が可能となる。もちろんこの研究で提示したクラス分けは一つの例であるが、全国規模で類型化した結果は、基礎自治体等が気候変動適応計画を立案する際の一つの参考になることが期待できる。

おわりに

農地は全国各地に存在している生態系であるため、その副次的な機能である洪水の発生防止機能を活用することは、洪水に対する適応策として有望であると確信している。ただし、農地の第一義的な機能は食料生産であり、あくまで防災機能は副次的な機能である点は考慮する必要がある。筆者らの研究プロジェクトでは、この点についての検討も行っており、本稿で紹介した内容の詳細も含めて、国立環境研究所のA-PLAT上等で結果をお示しできる見込みである。

概要のみ示すと、複数の気候変動シナリオを用いた将来気候下における食料生産と防災機能は十分に両立し得るものであることが示唆されている。発生頻度、規模が増加の一途にある洪水への対策は、気候変動適応策の中でも特に優先的に検討すべき事項である。今回提示した適応策の基本情報を利用し、地域ごとで適切な気候変動適応策の立案が進むことを期待する。