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水土の知を学ぶ
小泉 健
17. 未来を切り開く科学／技術のイノベーション
(1)基本的視点
水土の知が有している循環の考え方をこれからの科学／技術の開発のあり方に照らしてみますと、自ずと必要な技術開発の方向が見えてきます。農業や農村における技術開発は、これまでにない厳しい状況と新たな技術開発の理念が求められています。 そのため、第１には、水と土が生産・自然・エネルギーと密接に関連する中で、その担うべき重要な役割を果たし、地球温暖化等地球環境の保全に貢献する循環型社会をつくることです。 第２は、少子高齢、過疎化と農業者の激減が想定され、エネルギーと食料を巡る国際情勢の変化にも対応した社会が求められている中で、循環型社会の基本を構成する生物多様性の保全を含む国土経営のあり方に貢献できることです。 第３は、具体的な社会貢献を果たすため、数値目標を持ち、またイノベーション技術の開発により、新たな農業・農村社会をイメージできる技術開発のプログラムを作成して取り組むこと、等が考えられます。 これらを勘案すると循環を基本とした技術開発の目指すべき成果のあり方は次のように考えられます。*1 これらを総合すると、循環という視点で、1.現状を的確に把握する技術、2.大きく変動する社会に適応した動的予測技術、3.そして循環を育む対策技術の開発があげられます。*2> (2)地域の現状評価システムの開発 循環をすべての尺度の基本として、様々な予測を行い、それに対応した対策技術を開発するためには、現状がどのような状況にあるかを正確に把握することが最も重要です。 例えば、バイオマスの物質循環がどのようになっているかを把握する事例で説明します。さまざまな有機性副産物・残さをバイオマスとして利活用する試みは、個々の地域ごとに、具体的なバイオマスの種類と地域の状況にあわせて検討すべき問題です。また、活用・成功事例を同種の廃棄物処理で苦慮している地域に応用することは、わが国全体に係わる環境問題を解消する鍵になるものとして期待されます。 これらに加え、地域の総体である日本全体における副産物・残さの発生、処理状況を明らかにすることも必要です。日本全体を対象とした物質循環に関するこれまでの研究成果として、岩元・三輪26)、袴田27)による、「全国版養分収支算定システム」（以下、算定システム）を用いた、1960年・1982年・1987年・1992年の経年的な窒素（Ｎ）収支の算定があります。これらの算定結果からは、わが国における食飼料システムの問題点である輸入依存と、環境への窒素負荷増大の傾向が明らかにされています。 こうしたマクロな物質循環の現状評価と併せて、重要なことは各地域ごとの特徴を正確に把握するための地域診断モデル技術です。モデル開発の前提となるバイオマス利活用の発生パターンは実に多様であり、一部は発生場所で循環利用されます。 これらのバイオマスは、飼料・コンポスト・液肥（メタン発酵消化液）・炭・エネルギーなどに変換されて利活用されたり、焼却・埋め立て処理されたりします。変換は、いわゆる廃棄物処理の側面が強いものと、新たなマテリアル・エネルギー生産の側面が強いものに大別されます。 個別の変換技術については、堆肥化・メタン発酵・炭化などの従来技術が、需要者ニーズに合うように改良されるとともに、各種の新しい技術が開発され実証試験が始まっています。しかしながら、原料としてのバイオマスの供給と再生資源の需要は、多くの地区でバランスがとれておらず、時期的にも一致しないことから、再生資源の貯蔵が必要とされています。 このように、循環という視点で見ますと、マクロとミクロの両面からとらえ、現状の課題を客観的にとらえることが非常に重要になります。こうした技術は、水循環、物質循環、生命循環など様々な循環の場面で必要となる技術です。 例えば、水循環を円滑にする評価技術では、施設機能の評価があります。老朽度合い、機能診断、ＬＣＡなど多様な視点からの現状評価技術が必要となっています。また、それらを総合化して、例えば、循環域の設定手法の開発など多様な循環尺度の総合評価技術の開発が求められているといえます。 (3)動的地域変動予測モデルの開発 現状を把握する技術ができても、それが将来とも直線的に推移するとは限らないのが、地球環境問題に代表される現在の課題です。そこには、二次曲線的推移、指数関数的変化、不連続的な現象の発生など、過去の現象の解明から予測しただけでは到底説明できない現象が現れてきています。それは、人間が直接行う行為がどのようになるかというような予測の分野では、ある程度過去から推定できるものがあっても、それが自然界に放たれた場合には通用しなくなっています。 その事例として将来の日本の人口予測が前者であり、二酸化炭素の増加による自然環境の劣悪化が後者です。この後者の現象を限りなく正確に予測することが、対策技術の基本となります。その将来の現象は、まるで気ままに動いている物体のようであり、その動的な変化を捉えること、それを動的地域変動予測モデルといいます。 中山間地域の農業がこれから衰退し、多面的機能が大きく損なわれるという予測、地域資源の管理が人的資源の不足により粗放化し、地域の生命線が維持できなくなると言う予測、温暖化等の影響で集中豪雨の激化と干ばつによる水資源の不安定化と洪水被害の甚大化いう予測、温暖化による新たな病害虫の発生と耐病性品種の不足による生活と生産環境の悪化という予測、など例をあげればきりがないほど、将来の予測技術は非常に重要となってきます。 しかし、予測技術で重要なことは、その予測結果を左右する影響因子の設定方法と因子の大きさの設定です。これがある程度明確にならないと、対策技術の目標が定まらないことになります。また、一つの予測モデルができても、そのことが他の現象とどのように関係するのか、あるいは影響しあうのかという総合的な視点での検討も重要な課題となります。 (4)対策技術の開発 現状が把握でき、将来の予測が可能となって始めて、対策技術の目標が設定できます。その対策として重要なことは、「循環」にどのように資するかという視点に尽きます。 例えば、地球温暖化で豪雨の集中と降雨強度の増加という予測に対して、循環を視点にとらえるならば、可能な限り洪水を貯留し、平常時に活用して、水循環を円滑にするための対策技術が考えられます。そのためには、予備放流などの管理技術はもちろんのこと、場合によっては洪水調整用のため池の活用、新たなダム施設の新設なども必要となってくるでしょう。 また、温暖化で水温が上昇する場合、貯水池から表面取水するのではなく、水温の低い深部から取水する方法やパイプラインによる地中化による水温の低下対策なども有効な技術となるでしょう。 さらに温暖化で言えば、温暖化の被害者としての農業や農村ではなく、影響物質となる飛躍的に二酸化炭素を吸収する技術開発も循環を円滑にする対策技術といえます。工学分野では、空気中の二酸化炭素を触媒技術を活用してプラスチックに変換する技術開発が進められていますが、課題はそれを活用できる場をどのように作るかと言うことです。農地は広大であり、水路も長いため、様々な形で応用が利くと考えています。 東京大学林教授3)によれば、かつて名水と呼ばれていた水は、いまや天然水に置き換わり、民間の商品名も名水ではなく、天然水に変わってしまっている。名水というのは、そこにある自然とそこに住む人々が作り上げてきた産物であり、いわば水土の知を活かした一つの事例です。 疎水もその事例になります。このような名水や疎水は、環境からみた水の価値だけではなく、生命からみた水の価値の重要性をあらわしています。循環を円滑にする名水の復活も大きな対策技術の一つと考えられます。 また、水循環を円滑に安全に行うには、水質を含めた管理技術が必要となってきます。中国では灌漑用水にサルモネラ菌が、またアメリカでも灌漑用水に病原性大腸菌が含まれＯ157を発症していますが、その原因がわからず、的確な対策が打ち出せなかったという事実もあります。どの地点でどのような水質にあるかを監視することは予防的な対策技術としても重要な技術といえます。 資源循環利用技術としては、再資源化技術、メタン発酵、堆肥化、炭化、ガス化、エタノール生産、集落排水処理技術、汚泥と処理水の利用、バイオリアクター等も有効な対策技術といえます。また、施設機能再生技術としては、建設廃材再利用、施設周辺資材の再生利用、ため池底泥再生、中・長期的な視点からの総合管理技術としてのストックマネージメント手法などが考えられます。 さらに、国土環境保全の技術としては、ビオトープとエコトープ、生態保全水路、魚道再生、ミティゲーション、歴史と文化の保全、水環境保全、水質・大気浄化、バイオレメディエーション、地域エネルギー、水力・風力、太陽エネルギーの利活用、リスク管理技術などが考えられます。 循環のスケールは、対象となるものによって異なってきます。その規模が大きくなればなるほど、農林水産の連携、都市との連携、工業との連携などを考慮した対策技術も必要となってきます。 以上のような事例に加えて、重要なことは、人材育成です。苦労して作り上げた技術であっても、それを使える人材、さらには後継者となる青少年の育成が、環境教育という意味においても非常に重要なことです。 (５)農工連携の新たな技術開発 東京大学林教授*3によれば農業の強みは、太陽光を主たるエネルギー源とすることから、低コスト・低エネルギーであり、生物の自己増殖能を活用しているため、持続的再生産可能となっている。また、栄養分・生活素材として利用可能であり、廃棄物は生分解性となるなど生産物は大部分が有機物であるということである。 これに対して工業の強みは、リアルモニター、センシング、演算処理等大量データの収集・処理が可能であること、波長可変人工太陽（LED）、成長加速パラメータの導入等自然環境の人為的管理が実現可能であること、モデル化、プロセス開発など生産設計が可能であり生産の高効率化・省力化が可能となっていることである。 一方、農業の弱点は、自然・環境に影響され、また、技術が伝承的なことから人為的かつ安定的な生産が困難であること、生産が精緻に制御できないため、安全性・画一性の担保が重要であること、労働者人口減少・高齢化への対応の遅れなど厳しい労働環境にあること、単位面積あたりの生産性の低さなど生産には大空間が必要となっています。 それに対して、工業の弱点は、原材料、生産工程等コストの負担が必要であること、製品の再生効率が悪く、エネルギーを大量に消費すること、材料の本質・特性の理解、多様性の軽視など効率性重視のあまり生物材料の理解が不十分であることなどがあげられます。 このような相互の利点・欠点を補い、新たな異分野融合による次世代生物生産システムをいかに創成するかが大切です。そのため、まずは、農への先端的工学技術の導入から始める（これまであまりにも遅れている知的財産も含めて）こと、各分野の文化（風土）の融合を図るためのシステムが不可欠であること、その結果、真の融合が図れるという提案がなされています。 江戸時代には戻れませんが、農工融合研究によって循環型社会を取り戻すことが可能になると考えます。都市に「農的」環境を創成する、農村に「農的」環境を取り戻す、これらはすべて循環をより円滑にするための対策技術といえます。 (6)水土の知に求められるアートな思想 水土の知は、Wisdom based on "Land and Water"となりますが、そこには循環の思想による環境への取組に必要な"技術"があります。この技術という言葉には、〔技芸〕an art; 〔技能〕(a) skill; 〔技法〕(a) technique; 〔専門的技能〕technical skill; 〔科学技術〕technology等の意味を内包した意味が含まれています。特に、Artという意味に、水土の知は深く関わっています。*4 例えば、水土の知が生かされ、循環が円滑に行われている農山漁村は、食料を含む多様な農林水産物が生産される場であるとともに、農林漁業従事者を含む地域住民の生活の場であることが特色です。 これらの農山漁村は、人間が自然と向き合う中で、地域の地形、気候などを活かし、長い年月をかけて農地や里山などの二次的な自然を創り上げ、地域の資源を維持管理しながら持続的に展開してきた農林漁業の営みを通じて形成され、そこに暮らし続けてきた人々によって、個性ある地域社会や伝統文化とともに育まれてきました。 人間と自然との共生の営みがたゆみなく続けられてきた農山漁村空間には、生活様式と文化の多様性があり、美しさと長い年月を経た風格が感じられます。農山漁村は、利便性には満ちているものの無機質で画一的な要素を有する都市空間とは異なった魅力を醸し出しています。この美しさがすなわち、Artであると考えます。それも一人の芸術家が作ったものではなく、多くの人々により長年築いてきたものなのです。 農山漁村の美しさは、その外観のみにとどまらず、土､水の匂いや感触、せせらぎの音や潮騒など五感で感じる要素と、地域の伝統文化等に支えられた集落の活力など幅広く知性に訴えかけてくる要素の相乗的な働きによって醸成されるものです。*5 人間が厳しい自然に働きかけ、創意･工夫を行いながら生活を営んできた農山漁村では、自然の造形を背景とし、気候風土にあわせて農林漁業を営む中で編み出されてきた生きるための技や、人々の生活や暮らしの息遣いが感じられるような、それぞれの地域に固有の個性ある美しい風景がつくられてきました。農山漁村では、農林漁業の生産に関わる農地・森林の土地利用、漁場や整った集落のたたずまいなど、生産､生活に関わる秩序を反映した美しさ、自然資源の持つ多様な美しさ、地域の伝統行事や文化などが醸し出す伝統的な美しさなど、様々な視点から美しさを捉えることができます。 このようなことから、水土の知を担う技術者には、アートな思想が求められると考えます。
小泉 健 H20.8.23
*1 農林水産省農村振興局、次期土地改良長期計画の策定について、2007.12.14 *2 農業土木学会編、豊かで美しい地域環境をつくる、地域環境工学シリーズ１、pp1-26、1995.4.1 *3 林良博、農業農村工学会に期待する、名称変更シンポジウム資料、2007.11.29 *4 小泉健、耕地整理から農業農村整備への変遷にみる技術の展開と方向、農業土木学会誌、67(4)pp349-355、1999.4 *5 農林水産省農村振興局、美しい農山漁村づくりに向けて－農山漁村の美しさに関する 検討会報告－、2002. |
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