地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 もくじ 地球環境の教科書 1節 地球環境問題の見取り図 2節 地球システムの概観 1章 地球環境問題，何がどう問題? 3節 宇宙船地球号の未来 名古屋大学国際開発研究科 藤川清史 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 2 2. どんな地球環境問題があるか 1. 地球環境問題への関心の高まり 地球温暖化 日本の1960年代：公害問題 化石燃料消費の増加➔温室効果ガスの増加 大気汚染，水質汚染 4大公害裁判 オゾン層の減少 冷蔵庫・空調の増加➔フロンの放出 1970年代：地球環境問題への警鐘 ➔1972年国連地球環境会議 (かけがえのない地球，Only one earth) 1980年代：地球温暖化問題への注目 酸性雨 化石燃料消費の増加➔硫黄酸化物，窒素酸化物 生態系の破壊 (生物多様性の減少) 農業，林業，養殖業 南極の棚氷の崩壊速度の速まり 海面上昇➔太平洋に沈む国 海洋汚染 工場排水，船舶排水 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 3 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 4 1 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 図1 地球環境問題の相互関係 1. 地球と生命の歴史 1 地球の誕生 46億年前 原始太陽 マグマオーシャンの地球 原始海洋と原始大気 惑星の衝突がおさまる 気温が下がり，水蒸気が雨に➔海を形成 当初，大気のほとんどが二酸化炭素 二酸化炭素は海に溶け込む➔大気は窒素 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 5 2015/09/28 地球と生命の歴史 2 6 地球と生命の歴史 3 生命の誕生 人類の誕生 40から35億年まえ 海底の熱水噴出孔付近での微生物 酸素なしで有機物からエネルギーを抽出する生物 240万年前 ホモ・バビリス 170万年前 ホモ・エレクトス(原人) 火を使用 20万年前 ホモ・サピエンス 1万2000年前 農耕と牧畜＝ある意味環境破壊の始まり 酸素の形成と生物の発展 産業革命 光合成を行う生物➔二酸化炭素から酸素を生成 酸素呼吸する生物の誕生 (酸素ありのほうがエネルギー効率がよい) 空気中の酸素が増加➔オゾン層の形成 ➔紫外線減少➔地上での生物が誕生 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 地球環境問題，何がどう問題か 石炭を動力とする蒸気機関 18世紀：イギリスで綿製品の機械を使っての大量生産 蒸気機関の交通への応用 大気汚染や水質汚染の始まり 7 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 8 2 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 2. 地球システム概観 1 2. 地球システム概観 2 固体地球圏 大気圏 地球の半径は6400km 地殻は陸地で20-60km，海洋で5-10km 地殻は玄武岩と花崗岩． 酸素，珪素，アルミニウム，鉄 地表から3万km 空気は地表から5万m：窒素と酸素でほとんど 酸素：生物の呼吸，ものの燃焼 二酸化炭素：光合成，温室効果 水圏 生物圏 表面の70%が海 太陽系の惑星の中で，唯一海を持つ 海があることで気候が穏やか➔生物に好都合 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 生態系：生産者，消費者，分解者 無機物と有機物の循環 食物連鎖と生態ピラミッド 9 2015/09/28 図2 生態ピラミッド 地球環境問題，何がどう問題か 10 1. 地球という生命体 ボールディングのたとえ(1966) 宇宙船地球号 カウボーイ型と宇宙飛行士型 資源の有限性と廃棄物の処理上の有限性 フラー(1969)「地球船宇宙号の操縦法」 地球を精緻な機械と理解する 人類がそれを操縦する ローマクラブ(1972)「成長の限界」 システムダイナミクス 現在文明はやがて行き詰ることを予測 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 11 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 12 3 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 4. 人間生存の基盤 (1) 人間生活に必要なもの 3. 宇宙船地球号のかかえる問題点 加藤英俊(1991)「宇宙船地球号の行方」 環境問題は，地球規模になっている 地球環境が悪化している総論では認識は一致し ているが，各論になると，手がつけられない． 科学技術は環境問題にとって両刃の刀：自動車 を増やすのも排ガスを浄化するのも科学技術 先進国と途上国の格差が，環境問題の解決を複 雑にしている． 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 「バイオスフェア2」の実験 アリゾナ州の砂漠に模擬地球 1991年9月から1993年9月の2年の予定 面積12,700平方キロを外界から遮断 人間8人，3000種類の生物 1992年6月に酸素が急激に減少して実験中止 地球環境を制御することが難しいことがわかった 13 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 14 図3 メドウズらによる標準的な流れ (2)脅かされる人間の生存 メドウズ(1992)「限界をこえて」 1972から20年後，モデルを修正 標準ケース(図3)と資源生産性向上ケース(図4) ちなみに，資源生産性＝ファクターとよぶ 資源の消費を半分して性能2倍にすれば，ファクター4 メドウズ(1992)の研究の意味は， 図3と図4のどちらがよいかではなく， 人類の将来はある程度選択できるということ． 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 15 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 16 4 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 図4 生産性向上を仮定した予測 5. 地球上に何人生存できるか 増加し続ける人口 250年前までは緩やかに増加 産業革命後，機械化による農業生産の増加 ➔人口が急激に増加 デーヴィの階段 (図6) 軸の単位を変えるとグラフの形も変わる 農耕の始まりでも人口のジャンプがあった 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 17 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 18 図6 人口の推移 図5 紀元前・紀元後の世界の人口変化 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 19 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 20 5 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 図7 収容可能人口の地域分布と現状人口 地球の収容人口の推計 金沢大学の後藤研究室 ケース1：潜在農地面積に対して，1980年の各国の一人 当たり食糧消費原単位➔77億人 ケース2：1980年の世界平均の一人当たりの食糧消費原 単位➔100億人 ケース3：1980年のアメリカの一人当たりの食糧消費原単 位➔39億人 農業生産の効率化により収容可能人口は増えるか 緑の革命で人口が増えたのは事実 しかし，環境制限を考えると上限があるだろう． 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 21 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 22 図8 エコシステムと社会システムの 持続不可能な関係 ヒューマンエコロジー 環境問題とは，人間と生態系との持続不可能な相 互作用のこと 人間の移住 (自然を搾取する)新技術 コモンズの悲劇 都市化 持続可能性を維持するためのデイリーの3原則 再生可能資源は，再生ペース以上に消費しない 再生可能資源は，代替資源の開発以上に消費しない 環境負荷は，環境の吸収能力を上回らない 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 23 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 24 6 地球環境問題，何がどう問題か 2015/09/28 図9 1800年から2000年までの先進国と 発展途上国の人口増加 2015/09/28 地球環境問題，何がどう問題か 25 7
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