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Sunday, March 14, 2021

農業の『未来創世記』:気候変動アクティヴィストのための、遺伝子とオーガニック再考 - WIRED.jp

誰かがピーナツバターのサンドイッチとオレンジだけで生きられると言っていた。本当かどうかは知らないが、ちょっと遠出をするときのランチにはいいかもしれない。

2019年12月のある日。凍えるような寒さの霧の朝、わたしはオレゴン州クラマスフォールズにある自宅からカリフォルニア州セントラルヴァレーに向かう準備をしていた。セントラルヴァレーは米国の農業の中心地で、国産の野菜の3分の1、果物とナッツの3分の2がここで生産されている。

キッチンでパンにピーナツバターを塗りながら、食品のパッケージを眺める。9種類の穀物が入った雑穀パンは、「自然由来の原料」でできているとの記載があった。なんだか漠然とした表現だ。オレンジは「地元産」で、ピーナツバターには「遺伝子組み換えではない(NON-GMO)」と書かれていた。 地球温暖化への懸念が高まるにつれ、食品パッケージに記載される「ナチュラル」という言葉には、環境への配慮も意味すると思い込む傾向が拡まっているように思う。ただ残念ながら、キッチンに並ぶ食品のラベルは、その食品が気候変動にどう関係するのかは、ほとんど何も語らない。

ナチュラルもそうだが、食品ラべルに書かれた言葉には明確に定義されていないものがある。米農務省(USDA)のオーガニック認証は、その食品が特定の化学物質を使わない土壌で栽培され、遺伝子組み換えではないことを示している。ただ、オーガニックだからといって気候変動への影響が小さいと保証されたわけではない。

テラノヴァ農場はカリフォルニア州セントラルヴァレーにあり、農場の近くにはキングス川が流れる。

オーガニックだけが最適解?

有機農業では一般的に、農薬や化学肥料を使う従来型の農業より広い土地が必要とされる。耕作地を確保するために森林を切り開けば、二酸化炭素(CO₂)の貴重な吸収源が、逆に排出源になってしまうのだ。一方、従来型農業は土地利用は少ないかもしれないが、化学肥料によって亜酸化窒素(N₂O)と呼ばれる温室効果ガスが発生してしまう。

それから、温室効果ガスの排出量が最も少ない食品がわかるような公的な指標は存在しない。しかも、消費者は気候変動関連の情報には注目していないようだ。ある調査によれば、持続可能性に対する意識が高い米国の消費者はオーガニックのコーヒーなら平均で1.16ドル(約120円)高くても購入するが、カーボンフットプリント(CFP)表示のある商品に余計な金額は払わないことがわかったという。

オーガニック表示が20年という時間をかけて消費者の意識を変えてきた結果だろう。同時に、わたしたちは食品に関して現在進行形の危機をきちんと把握できていないということもわかる。これは大きな問題だ。

畜産を含む農林業は、世界の温室効果ガスの総排出量の24%を占めているという。わたしたちはこの先、温室効果ガスの排出を抑えながら増加する世界人口を養うという非常に難しい問題に直面するだろう。しかも、気候変動による異常気象の深刻化が同時に起きているという状況だ。

農業部門による排出量を増やさずに課題を解決できれば、人類以外の生物も地球に住み続けることができるだろう。そのために、「自然」だと思い込んでいるものに執着することをやめる必要がある。スーパーで買い物をするときだけの話ではない。結局のところ、一部の層しか購入できないような特別な食品を問題視するだけでは、地球温暖化を食い止めることはできないからだ。

わたしたちは食への意識を改革し、食糧システムが気候変動に及ぼす影響をよい方向に変えるような規制政策を支持すべきではないだろうか。個人的には、食糧システムの未来は現在の有機農業や従来型農業にあるのではなく、両方を進化させ、組み合わせていくものになるのだろうと思う。

気候変動を真剣に捉える農業関係者を探す過程で、ドン・キャメロンの名前を耳にし、彼がゼネラル・マネジャーを務めるテラノヴァ農場を訪ねた。広さ6,000エーカー(約24.3㎢)の農場は、暑く乾燥したセントラルヴァレー南部にある。この地域では、今世紀末までに平均気温が4~6℃上昇する見通しだという。

フリースにカウボーイブーツで現れたキャメロンが、愛車で周囲を案内してくれた。テラノヴァではピスタチオやハラペーニョなどおよそ20の作物を栽培しており、大半は従来型農法を採用している。その傍ら、950エーカー(約3.8㎢)相当の土地では有機作物をつくっているのだ。

クルマで農場を回りながら、通常の農地と有機農地の境界がはっきりしないことに驚いた。いくつかの作物を有機栽培しているのは、高く売れることに加え、普通の作物にも有機農業の方法論を取り入れるためだ。鶏のふんをまくと土壌にリン酸塩とカリウムを補うことができ、フクロウを飼えば農作物を荒らすホリネズミを駆除する化学薬品を使わずに済む。

キャメロンは毎日、気候変動のことを考えていると話す。農場運営のほぼすべてが影響を受けているからだ。12月だというのに、パプリカが畑に赤い彩りを添えていた。10年前には9月か10月には収穫が終わっていたという。暑くなるのが早くなったためにトマトの一部がやられてしまい、いまは熱に強い品種を探している。

ニンジン畑に立つドン・キャメロン。農場運営のほぼすべてが気候変動の影響を受けている。キャメロンは、「秋の平均気温が上昇し、春が早くやってくるようになったんだ」と説明する。暑くなるのが早くなったためにトマトの一部がやられてしまい、いまは熱に強い品種を探している。

気候変動に耐えうる遺伝子

気候変動に対処するために役立つような新しい技術やツールはあるかと訊くと、キャメロンはまず「干ばつ耐性だね」と答えた。干ばつの悪化で周辺の地下水の水位が下がり、地下の帯水層に水を補充する灌漑システムを導入しなければならなかったという。こうすることで、近くのキングス川が洪水で氾濫したときに溢れ出た水を、ここまで運んでいる。ただ、キャメロンが本当に必要としているのは、少ない水でも育つ作物だ。品種改良の方法については、これまで通りのやり方でも遺伝子組み換えでも構わないという。

冬が深まり栽培と収穫が一段落すると、むき出しの土地が目立つようになる。そうした状況でも、あちこちにロシアアザミが生えているのを見かけた。ユーラシア原産のロシアアザミは1873年に亜麻の種子に紛れて米国に入り込み、西部全体に拡がった。キャメロンは水やりも手入れもしていないのに大きくなった緑の塊を指さしながら、「これは水がなくても育つんだ」と言う。「わたしたちが求める遺伝子をもっているのさ」

自然に介入してきた事実

人類の半分以上が主食にするコメは、イネという植物の種子だ。水稲の根が水に浸かり、葉は水面上に出た状態で栽培するが、洪水で全体が水没するとイネは死んでしまう。

テラノヴァを出たあと、カリフォルニア大学デイヴィス校に向かい、植物遺伝学の専門家のパメラ・ロナルドに会った。南アジアのある地域では、気候変動で洪水の被害が悪化しているという。ロナルドは、2006年に誕生した冠水に耐えうるイネの新品種の開発に携わった。いまでは、バングラデシュやネパール、インドで600万軒の農家がこの新品種を栽培している。

ロナルドのオフィスに、大雨の中で苦労して畑を耕そうとする農民を描いた絵が飾られていた。農耕の歴史は自然への介入の繰り返しだ。人類は植物を採集して栽培し、収穫量を上げたり品種改良を行なったりしてきた。

ロナルドの場合は冠水に強いが収穫量の少ないイネに分子ツールを使い、どの遺伝子がイネに水没への耐性をもたせているのかを特定した。その後、フィリピンの国際イネ研究所(IRRI)の研究者らと協力して、水没に耐性のある種と、いくつかの収穫量の多い品種を交配し、その苗から望ましい遺伝子マーカーをもつものを選り分けたのだ。こうして洪水に強い品種「Sub1」が誕生した。

Sub1はほかの種の遺伝子を組み込んでいないことから、遺伝子組み換え作物とは見なされない。ただ、ロナルドは気候変動の影響緩和や低所得の農業生産者を助けることが目的であれば、遺伝子操作技術を活用すべきだと考えている。「気候変動に対処するには、あらゆる選択肢が必要なんです」と彼女は語る。

例えば、細菌由来の遺伝子を組み込み、気温が高い地域に多い特定のガの幼虫を寄せつけなくなったナスの遺伝子組み換え品種がある。バングラデシュで商業栽培されているが、この品種なら高価で有害な農薬を毎日散布せずに済むのだ。

一方、高級な自然食品を扱うスーパーの店内を歩けばわかるが、環境意識の高い富裕層は遺伝子組み換え食品を避ける傾向にある。有機農業に取り組む生産者の団体も、干ばつ耐性が目的であったとしても遺伝子組み換え作物を「オーガニック」に含めることには概して反対してきた。

理由は大まかに3つある。まず、遺伝子組み換え作物は種子の値段が高いこと。次に、除草剤耐性品種の栽培には除草剤が使われること。そして安全性についての漠然とした懸念だ。

確かに高額な種子はあるが、非営利団体が開発したものはそうではなく、Sub1がそのいい例だ。それに、グリホサート系の有害な除草剤が使われるのは除草剤耐性のある遺伝子組み換え作物に限られる(さらに、かつては遺伝子組み換え作物よりほぼ間違いなく人体に影響のある除草剤が、遺伝子組み換えでない作物に使われていたことも考慮すべきだ)。そして、安全性に関しては健康に悪影響を及ぼす心配はないと科学的に証明されている。

商業生産される遺伝子組み換え作物は除草剤耐性や害虫抵抗性を目的としたものがほとんどだが、気候変動に対応する品種も登場し始めた。有効性の評価は分かれるが、北米ですでに干ばつに強い遺伝子組み換えトウモロコシの栽培が行なわれている。

米国やブラジル、パラグアイ、アルゼンチンでは干ばつ耐性のある遺伝子組み換え大豆が承認されており、作付けが始まる見通しだ。また、慈善団体が資金を提供したことでアフリカの農家のために干ばつに強く害虫抵抗性のあるトウモロコシを開発する研究が進み、2023年までには現地で栽培を開始しようとしている。

それに、CRISPRのような精度の高いゲノム編集技術も登場している。干ばつや気温上昇への耐性だけでなく、収穫量を増やすことで結果的に農業における温室効果ガスの排出量を減らしたり、温暖化によって生じる新たな病害虫にも対処できる作物を開発したりすることが可能になった。

テラノヴァ農場に設置されているソーラーパネル。10エーカー(40,468㎡)の土地で太陽光発電を導入している。

クローン種子の実現に向けて

大学のキャンパスの少し先で、ラウル・アダムチャクに会った。彼は1996年からカリフォルニア大学デイヴィス校の付属農園の管理をしており、いまは学部生たちと有機農業に取り組んでいる。有機農業の本質について、アダムチャクは次のように説明する。「人体だけでなく、環境にも害のある化学肥料を使わないこと。そして堆肥で土壌に栄養を与えること。それから、土壌侵食の防止や地力向上のために、主作物の休閑期にクローヴァーなどの被覆作物で地表を覆うなど、創造的な輪作を実現することです」

有機農業の実践者と遺伝学の研究者は、思想的に異なる世界に住んでいることが多く、信頼関係も薄い。ただ、アダムチャクは遺伝子組み換え作物をオーガニック食品から除外すべきではないと主張する。彼が柔軟な思考を抱くようになったのは、ロナルドと多くの時間を過ごしてきたからだろうか。ふたりは結婚しており、『有機農業と遺伝子組換え食品 明日の食卓』〈丸善出版〉という共著を出版している。アダムチャクは、有機農業と遺伝子組み換え作物という組み合わせは「特に低所得国の小規模農家で力を発揮します」と話す。

トウモロコシのような主要作物で窒素の利用効率を高め、害虫や暑さへの抵抗性をもたせることができれば、農家は化学肥料や殺虫剤を購入する必要がなくなり、温暖化が進行しても栽培を続けられるのだ。

もちろん、遺伝子操作が唯一の解決策ではない。世界には、太陽光発電を活用した灌漑や改良が重ねられたローテクによって、より迅速に恩恵を受けている地域もあるのだ。それに、遺伝子組み換え作物はほぼすべてが交配種(ハイブリッド)であるため、種子を毎年購入しなければならないという問題もある。

交配種とは、異なる品種を掛け合わせたものを指す。1代目(F1)は親より丈夫で収穫量も増えるという性質をもつ。だが、2代目(F2)は祖父母の品種の劣性形質を発現するものもあるため、どう育つか予測がつかない。

科学者たちはこの問題に取り組んでいる。そしてカリフォルニア大学の植物遺伝学者イムティアズ・カンデイは、F1の形質をすべてのF2に伝える方法を発見したのだ。たったひとつの遺伝子をいじるだけでF1は自らのクローンをつくるようになり、F2でも干ばつ耐性から害虫抵抗性まですべての形質を維持できる。まだ技術は開発段階にあるが、理論的にはあらゆる植物に応用が可能で、農家はF1から採った種で翌年も同じ作物を栽培できるようになるのだ。カンデイは、遺伝子操作によるクローン種子を10年以内に実現させようとしている。

カリフォルニア大学デイヴィス校の温室で苗をチェックするラウル・アダムチャク。パメラ・ロナルドとアダムチャク夫婦は、遺伝子工学と有機農産物は必ずしも対立するものではないと考えている。

最も重要なのは炭素隔離

農業は気候変動に対応するために、どう変わることができるだろう。化学肥料や農薬、遺伝子組み換え種子といった“インプット”ではなく、“アウトプット”に着目したらどうなるか。それはつまり、古い枠組みを取り払い、温室効果ガスの排出量および水や土地の使用量、環境汚染、農業従事者や消費者の健康と安全といった農業の「結果」に目を向けることでもある。

農産物の種類や栽培環境にもよるだろうが、収穫量を増やしつつ低排出を実現するとなると、従来型農業と有機農業を合体させたようなものになるのではないか。また、環境再生型農業(Regenerative Agriculture)から多くを学ぶことになるかもしれない。

環境再生型農業で最も重要なのは炭素隔離だ。できるだけ多くの炭素を地中にとどめられれば、大気中の二酸化炭素の量を減らすだけでなく、土壌の育成にもつながる。具体的には、農地を耕したり手を加えたりすることをなるべく避けて、植物で地面を覆い、休閑期に栄養を与える。堆肥を用いるほか、一年生植物より多年生植物を選び、土に植物の灰を混ぜるなどして土壌を豊かにし、保水力や炭素貯留能力を高めるのだ。

実際に、米国では不耕起栽培を行なう農地の面積は増えているという。12年は9,600万エーカー(約38万8,500㎢)で、17年は1億400万エーカー(約42万900㎢)だった。被覆作物の栽培面積も、1,020万エーカー(約4万1,300㎢)から1,530万エーカー(約6万1,900㎢)に拡大している。

ただ、8億9,900万エーカー(約363万8,100㎢)にのぼる米国の総農地面積に比べれば微々たるものだ。農業生産者は現実的で、それなりの利益が伴わなければ行動を起こすことはない。そこで、この分野に取り組むIndigo Agという企業への取材を計画した。

Indigo Agはボストンに拠点を置く資本金8億5,000万ドル(約880億円)のスタートアップだ。農業生産者に対し、土壌に隔離した二酸化炭素1トンあたり15ドル(約1,550円)を支払っている。Indigo Agによれば、全米の農地における炭素含有率が現在の1%から3%になれば、大気中の二酸化炭素を1兆トン削減したことになるという。これは「産業革命以降に排出された二酸化炭素の総量」に等しいが、1兆トンという数字に疑問を呈する専門家もいる。

Indigo Agはまた、環境に配慮して生産された農産物を通常より高い価格で買い取る企業と生産者をつなげるプラットフォームを運営する。米国ではトウモロコシ、大豆、コメ、綿花はコモディティ化しており、基本的には標準価格で取引される。これに対し、Indigo Agのプラットフォームでは、持続可能な農法や特定の条件に合わせて栽培した農産物を食品会社に直接販売することができる。

同社のチーフ・イノヴェイション・オフィサー(CIO)のジェフリー・ヴォン・マルザンは、食糧システムは必然的に脱コモディティ化していくはずだと考えている。マルザンは「有機農家がまさにそうであるように、生産者が受け取る金額は、いまは栽培方法や市場原理に左右されています」と言う。「しかし、農産物の価格はその栄養価と環境保護への貢献度に基づいて決まるべきです」

バドワイザーを生産するアンハイザー・ブッシュは、インディゴを通じて220万ブッシェル(約6.2トン)のコメを購入している。[編註:バドワイザーは原料にコメを含むビール。]水と窒素肥料の使用量、および二酸化炭素の排出量を通常よりそれぞれ10%少なくするという条件で栽培されたコメだ。こうしてつくられたバドワイザーであれば、飲むときの罪悪感も10%減るのではないだろうか。

農地での炭素貯留を促進するには一部の環境意識の高い企業の協力だけでは不十分で、より大きな力が必要となる。Indigo Agは各国政府に炭素貯留を奨励するよう求めており、世界全体で炭素貯留の統一価格が設定されることが最も望ましいという。マルザンは「そうなれば、先進国と発展途上国の両方で農家の経済構造が変わっていくでしょう」と語る。

一方、米国では環境に配慮した農業の促進を目指す政策がすでに存在する。連邦政府は土壌や野生生物の生息地の保全プログラムなどに年間60億ドル(約6,210億円)を割り当てているほか、州レヴェルでも独自の取り組みが行なわれている。

炭素隔離や水質保全、野生生物の保護に、大豆やニンジンの生産に費やされるのと同じだけの時間やコストが使われる未来なら、農業生産者が気候変動抑制の強力な推進者になる。そして消費者はオーガニックだけでなく、環境再生型やカーボンマイナス、野生生物の保護などさまざまな基準で食品を選ぶようになるだろう。

究極的には、助成金や規制ですべての農産物が安全で環境に配慮した手法で生産され、食品ラべルからこうした表示が消えるといい。農業が手段ではなく結果で判断されるようになれば、生産者は遺伝子操作技術や被覆作物、堆肥など、あらゆるものを組み合わせて活用していけるはずだ。

食糧システムの未来を思い描いていたら、お腹が空いてきた。家に着いて、テラノヴァ農場でもらったオレンジのニンジンとアダムチャクの畑で育った紫と白のニンジンを食べてみることにした。両方を混ぜてカリフォルニア産のオリーヴオイルを絡ませ、塩こしょうをしてオーヴンで焼く。とてもおいしくて、子どもたちにも大好評だった。

環境負荷の低減を目指す3つの研究

1.農業NPOのThe Land Instituteは、不耕起栽培できる多年性小麦を商品化した。土地を掘り起こすと二酸化炭素が大気中に放出され、地球温暖化が加速するが、不耕起栽培は農地を耕さずに作物を栽培できる。

2.カリフォルニア州にあるソーク研究所では、農作物の根に含まれるスベリンを増やすことで根を地中深くまで張らせる研究が行なわれている。スベリンはロウ状の物質で、炭素を吸着する性質をもっている。

3.複数の大学の研究者たちが、空気中の窒素を生育に利用する窒素固定作物の開発に取り組んでいる。この研究が成功すれば窒素肥料は不要になり、そこから発生する温室効果ガスの削減も期待できる。

少なからず希望を感じる3つの取り組み

1.米国はドナルド・トランプ政権下でパリ協定から離脱したが、複数の食品大手は農地保全と気候変動対策への投資を続ける方針を明らかにした。[編註:21年1月、ジョー・バイデン政権下でパリ協定に復帰している。]

2.NPO団体GreenWaveは、これまでに50以上の養殖場の設置に成功した。こうした“環境修復型”の養殖は食料を供給するだけでなく、海洋生態系の保護と炭素固定や窒素固定能力の向上にもつながるのだ。

3.ニューヨーク市の給食制度は全米でも最大規模で、100万人以上の児童・生徒が利用している。2019年から毎週月曜日には肉を使ったメニューを提供しない「肉なし月曜日(Meatless Mondays)」が始まった。

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March 15, 2021 at 09:00AM
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