大規模な二酸化炭素除去技術に依存しない温室効果ガス排出削減とそれが土地利用と食料システムへ与える影響

ターゲット
公開日

 藤森真一郎 工学研究科准教授、大城賢 同助教、長谷川知子 立命館大学准教授らの研究グループは大規模な二酸化炭素(CO2)除去に依存せずに、パリ協定の1.5℃、2℃目標に相当する温室効果ガス排出削減を実施することによる土地利用・食料システムへの影響を明らかにしました。

 IPCCの1.5℃特別報告書で用いられたシナリオは、今世紀末の全球平均気温上昇のみをターゲットとし、現在から世紀末までの排出経路と気温変化の経路は規定されていませんでした。そのため、今世紀前半では排出をあまり削減せず、後半で急激に削減するようなシナリオも含まれていました。そのシナリオには、目標とする気温を一時的に超過するシナリオ(いわゆるオーバーシュート)、CO2回収貯留付きバイオエネルギー(BECCS)や植林等による今世紀末での大規模なCO2除去を必要とするシナリオを含んでおり、これらを推奨するリスクを残していました。そこで今回、CO2除去技術に依存しない排出シナリオを準備し、国際的によく用いられている7つの統合評価モデルを用いてモデル比較分析を実施しました。そして、今世紀後半の負の排出に依存せず、早期に排出を削減することによる、土地利用と食料システムへの影響を明らかにしました。その結果、早期の排出削減を行い、負の排出をしないシナリオ(ネットゼロ排出を長期間維持)では、今世紀後半のCO2除去を回避し、(温室効果ガス排出削減によって引き起こされる)劇的な土地利用変化を回避できることが示されました。さらに、劇的な土地利用変化を回避することで、今世紀末頃には食料価格の低下、飢餓のリスクの低減、灌漑用水の需要の低下などの便益が示されました。しかし同時に、今世紀半ばには大幅な排出削減が必要になり、エネルギー作物に必要な土地面積が増加し、食料安全保障のさらなるリスクをもたらす副次的な影響の可能性も明らかになりました。これは、CO2除去に依存せず気候目標を達成するには、必然的に早期かつ迅速な排出削減対策が求められますが、これも中期的には課題をもたらすことを意味しており、これらの問題に対処する方策を検討する必要性を示唆しています。

 本研究成果は、2021年10月8日に、国際学術誌「Nature Sustainability」のオンライン版に掲載されました。

aは大規模な二酸化炭素(CO2)除去に依存しないケースの世界全体の農業・土地利用変化由来の温室効果ガス排出経路。 b,cは大規模なCO2除去技術に依存しないことによる世界全体の農業・土地利用変化由来の温室効果ガス排出と土地利用への影響(大規模なCO2除去に依存するケースとしないケースの差分を表す)。aの黒の実線(破線)はBECCS由来のCO2除去を含む(含まない)農業・土地利用由来の温室効果ガス(GHG)純排出量を示す。青と赤の縦線は世界全体のCO2排出と農業・土地利用由来のGHG排出が実質ゼロに到達する年を示す。土地利用由来のCO2排出・吸収には土地利用変化によるCO2排出と植林による吸収を含む。
図:aは大規模な二酸化炭素(CO2)除去に依存しないケースの世界全体の農業・土地利用変化由来の温室効果ガス排出経路。 b,cは大規模なCO2除去技術に依存しないことによる世界全体の農業・土地利用変化由来の温室効果ガス排出と土地利用への影響(大規模なCO2除去に依存するケースとしないケースの差分を表す)。aの黒の実線(破線)はBECCS由来のCO2除去を含む(含まない)農業・土地利用由来の温室効果ガス(GHG)純排出量を示す。青と赤の縦線は世界全体のCO2排出と農業・土地利用由来のGHG排出が実質ゼロに到達する年を示す。土地利用由来のCO2排出・吸収には土地利用変化によるCO2排出と植林による吸収を含む。

書誌情報

【DOI】https://doi.org/10.1038/s41893-021-00772-w

Tomoko Hasegawa, Shinichiro Fujimori, Stefan Frank, Florian Humpenöder, Christoph Bertram, Jacques Després, Laurent Drouet, Johannes Emmerling, Mykola Gusti, Mathijs Harmsen, Kimon Keramidas, Yuki Ochi, Ken Oshiro, Pedro Rochedo, Bas van Ruijven, Anique-Marie Cabardos, Andre Deppermann, Florian Fosse, Petr Havlik, Volker Krey, Alexander Popp, Roberto Schaeffer, Detlef van Vuuren, Keywan Riahi (2021). Land-based implications of early climate actions without global net-negative emissions. Nature Sustainability.