プレリサーチ

プロジェクト区分PR
プロジェクト名大気浄化、公衆衛生および持続可能な農業を目指す学際研究:北インドの藁焼きの事例
プロジェクトリーダー林田 佐智子

 

○研究目的と内容

目的:北インドに位置するパンジャーブ州とハリヤーナー州では、コメの収穫後に稲藁を大量に焼却するため、大気中に大量の汚染物質が放出される。その影響はデリーにまで及んでいることが指摘されている。本研究では、大気浄化と健康被害改善に向け、この地域における持続可能な農業への転換のために、人々の行動を変えるためにはどうしたらよいか、その道筋を探求する。特に、藁焼きから発生するPM2.5の分布を広域的に把握することで人々の健康に対する影響を評価し、地域の人々の健康への関心を喚起することに特徴がある。また藁の有効利用の様々なオプションを検討し、新たなビジネスモデルの創出を目指す。

 

背景:北インドに位置するパンジャーブ地方は、稲と小麦の二毛作という土地生産性の上昇を志向した作付け体系によって、穀物生産量を増大させてきた。しかし、コメを収穫してから小麦を播くまでに時間的余裕がないため、農業従事者は収穫後に稲藁を大規模に焼却し、その結果、周辺地域に深刻な大気汚染を引き起こしてきた。最近ではその影響が人口密集地域であるデリー首都圏にまで及んでいることが懸念され、さらにはガンジス河平原全体に影響を与えていると考えられている。この問題は数年前から、南アジアにおける大気質と住民の健康問題であるとともに、発生する黒色炭素の沈着がヒマラヤの雪氷の融解を促進することの両面から、国際的に重要な地球環境問題として注目されてきた(Future Earth 2014)。さらにこの問題は、地下水位の低下と密接に関連していることも明らかになっており、水資源確保の観点からも注目されている。現在、中央政府からの資金援助によって、藁焼きを回避するための新たな政策が推進されつつあるが、藁焼きが減少するには至っていない。

 

 本プロジェクトにおいて解決すべき地球環境問題は「インド・パンジャーブ州とハリヤーナー州における稲藁の焼却問題」である。本プロジェクトは(1)藁焼きによる大気汚染物質の発生量と発生地域・発生要因の推定を行い(2)それら大気汚染物質の発生による住民への健康被害を評価すると供に(3)稲藁の有効利用を図る具体的な方策を提案し(4) 地下水の低下や土地の劣化も含めた現状を踏まえて持続可能な農業の転換への提言を行う。(5)その結果を政府機関や地域コミュニティ・地域住民に周知し、新たな政策や日常行動の変容を促す。本プロジェクトの特徴は(1)「文理融合チームによる学際研究であること」と(2) 「PM2.5の分布状況モニタリングと健康被害調査と住民の意識向上」というこれまで現地になかった斬新な方法を持ち込んだことである。現地では、藁の有効利用や藁焼き低減策は数多く提案されているが、これといった決め手がなくジレンマに陥っている。その中で、住民の健康被害に着目した本研究のアイデアは、研究者だけでなく、パンジャーブ州政府の官僚トップからも賞賛を得た。住民の健康への意識向上は急務であるとの認識は現地でも共有できている。

 対象領域となる北インド地域では、かつては小麦や稲の藁は家畜の飼料となり、家畜は耕作労働の一端を担いながらその糞は肥料になるという循環が保たれていた。藁の焼却に伴う弊害がここまで環境問題として顕在化するに至った背景には、経済発展に伴う食糧増産によって生じた農業活動の現代的変容がある。本研究は実践プログラム1が第一に挙げる「アジア型発展径路の研究」の一翼として位置づけられる。また本研究では、藁の有効利用を行う実際的な方策を提示するとともに、現地での健康教室を通じて、藁焼き低減のための一般住民との協働を実現させる。このように本研究は実践プログラム1が第二に挙げる「ステーク・ホールダーとの協働」を推進する課題である。

○本年度の課題と成果

 本年度は4月から7月までFSを継続し、代表者のクロスアポイントメントによる異動と共に8月1日からPRを開始した。

 FRでは文献調査と3つのWG内での相互理解を深化させること、PRでは、来年度からのFR開始に向け、速やかに活動を開始できるように準備を行うことを主たる計画とした。具体的には (1)研究体制を見直しメンバーとアドバイザーの追加を行う。(2)定期的な会合を開催しメンバー間の協力体制を確立する。特に、インドー日本間の協力体制を確立する。また当初提案通り(3)パンジャーブ州全体にわたる大規模なアンケート調査を実施に向け準備する。さらに(4)藁焼きシーズン(10-11月)にルディアーナー周辺の村落において聞き取り調査を行う。(5)現地に数十台の小型PM2.5観測装置を導入することとした。

 

研究体制の強化

 プログラム採択決定以降、メンバーとして佐藤孝宏氏, 西原英治氏、Narisara Thongboonchoo氏(タイ), Ahmed Kawser氏(バングラデシュ)を追加し、アドバイザーとして杉本大三氏らを追加した。中でも不耕起耕作の提唱者でJapan Prize受賞者のRatan Lal 氏をアドバイザーとして迎えたことは、本プロジェクトの信用度を高めることに繋がった。2019年10月現在、日本国内から約30名、インドから約20名、その他の国から3名の参加を得ている。メンバーが多数になっていることから、MLを作成し迅速な情報伝達を行っている。またGoogle driveを使ったデータ共有を行い、最新の情報共有を行っていると共に、Wikiのシステムを利用してメンバー間の交流を図っている。

 

 さらに、研究の実施を迅速に行うため、タスクチームを結成し、それぞれの課題に機動的に対応できる体制を作った。

1. アンケートタスクチーム:アンケート調査票の作成

2. PM2.5測定器タスクチーム:小型センサーの導入とデータ管理方法の検討

3. 室内汚染タスクチーム:農家の台所で調査をするための方法を検討(3.は当初計画に含まれていない)

 それぞれのタスクチームではスカイプ会議やメール会議を行って、作業を進めた。

 

1.ではアンケート票を完成させた。2.ではすでに約10台をインストールし、デリー市内では4年間の継続測定記録が得られている。

 

研究成果

1. FS期間中、各WGで「文献レビューのための勉強会」開いた。9月13日には地球研で第一回Aakash科学会議を開催し、メンバー間の情報交換と異分野間の研究者間での相互理解を深めた。このような活動の成果として、浅田晴久氏から著書が出版された(2020年出版予定)。

2. タスクチームを編成し、パンジャーブ州で実施予定のアンケートの質問票を完成した。従来の農村調査と公衆衛生の観点の調査を統合し質問票を完成した。

3. インド側の研究協力者との連携が進んだ。特筆すべきこととして、パンジャーブ州官僚組織のトップであるMr. Suresh Kumar (Chief Principal Secretary to Chief Minister of Punjab)と面談し、全面的な支援を取り付けた。10月−11月にかけ、メンバーがインドを訪問し、デリーではデリー大学ラジャハニ校、JNU(Jawaharlal Nehru University)、IRRI-India(インド国際稲研究所), パンジャーブでは、Punjab Agricultural University (PAU),IISER Mohali(Indian Institute of Science Education and Research Mohali)、 PGIMER(Postgraduate Institute of Medical Education and Research)を訪問し、研究協力で合意した。必要な組織とはMOU締結協議にはいっている。またパンジャーブ調査で実績のあるNGO法人CIPTとのアンケート調査に関する契約について研究所財務担当者と契約に向け調整中である。

4. PM2.5測定装置の設置と継続観測が進んだ。FS期間中にPM2.5測定装置をデリー市内数カ所に設置していたが、4年間のデータが蓄積され、年々の違いなどが分析された。藁焼きの影響をそれ以外のソースからの影響と分離する手法についての検討が進んだ。

5. 上記の観測データを活用し、モデルシミュレーションの結果を活用し、2019年のデリーにおける甚大な大気汚染イベントが、パンジャーブ州における藁焼きの影響を受けていたことを明らかにした。(この成果はTakigawa et al. として日本気象学会学術誌SOLAに、2020年4月に出版された)

6. 10-11月にWG3メンバーがパンジャーブ州Moga県の学校や、PGIMERを訪問し、今後の調査方法について協議を進めた。

想定外の成果

 パンジャーブ州政府官僚トップの Kumar氏と10月24日チャンディガールで会談できたことは今後の研究推進に大きな支援となった。

○共同研究者名(所属・役職・研究分担事項)

林田佐智子 ( 総合地球環境学研究所 研究部・教授・プロジェクト計画全般 )

須藤 重人 ( 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 農業環境変動研究センター・上級研究員・農地から発生する温室効果ガス等の削減に関する研究 )

佐藤 孝宏 ( 弘前大学 農学生命科学部・准教授・農業経済学、人間地理学、文化人類学および農業科学 )

犬伏 和之 ( 千葉大学 大学院園芸学研究科・教授・不耕起耕作、劣化土壌改善の実践的研究 )

増木 優衣 ( 大東文化大学 研究推進室・客員研究員・農村における生計の調査 )

赤星  香 ( 地球環境戦略研究機関 接続可能性ガバナンスセンター・研究員・パンジャーブ州における補助金の政策的研究 )

BasalirwaDaniel ( 鳥取大学 大学院連合農学研究科・大学院生 )

西原 英治 ( 鳥取大学 農学部・教授・新たな作付け体系の構築 )

瀬戸 寿一 ( 東京大学 空間情報科学研究センター・特任講師・住民の行動調査から得られた空間データの分析 )

浅田 晴久 ( 奈良女子大学 研究院人文科学系・准教授・農業様式と農村社会に関する地理的調査 )

西村雄一郎 ( 奈良女子大学 研究院人文科学系・准教授・ヒューマンプローブデータの分析法開発 )

高田 将志 ( 奈良女子大学 研究院人文科学系・教授・農村従事者居住地の地域環境的調査 )

PatraPrabir ( 国立研究開発法人海洋研究開発機構 地球表層システム研究センター・主任研究員・全球モデルによる大気汚染物質分布シミュレーション )

滝川 雅之 ( 国立研究開発法人海洋研究開発機構 北極環境変動総合研究センター・主任研究員・領域化学輸送モデルによるPM2.5シミュレーション )

梶野 瑞王 ( 気象庁気象研究所 全球大気海洋研究部第3研究室・主任研究官・領域モデルによるPM2.5シミュレーション )

山地 一代 ( 神戸大学 大学院海事科学研究科・准教授・排出インベントリ、大気シミュレーション )

ArbainArdhi ( 東京大学 大気海洋研究所・大学院生 )

今須 良一 ( 東京大学 大気海洋研究所・教授・領域モデルによるPM2.5シミュレーション )

MisraPrakhar ( 総合地球環境学研究所 研究部・研究員・衛星画像解析による耕地の識別 )

竹内  渉 ( 東京大学 生産技術研究所・教授・衛星画像解析による耕地の識別 )

KhatriPradeep ( 東北大学 大気海洋変動観測研究センター・講師・静止衛星からのPM2.5導出 )

久慈  誠 ( 奈良女子大学 研究院自然科学系・准教授・衛星観測によるPM2.5分布導出 )

村松加奈子 ( 奈良女子大学 研究院自然科学系・教授・衛星画像解析による耕地、野焼き箇所の識別 )

NguyenHuong ( 奈良女子大学 理学部・大学院生・PM2.5の輸送過程研究 )

上田 佳代 ( 京都大学 大学院地球環境学堂・准教授・疫学的研究と公衆衛生教育 )

梅村 朋弘 ( 愛知医科大学 医学部衛生学講座・講師・疫学的研究と公衆衛生教育 )

大西 一成 ( 聖路加国際大学 大学院公衆衛生学研究科・准教授・疫学的研究と公衆衛生 )

中山 智喜 ( 長崎大学 大学院水産・環境科学総合研究科・准教授・PM2.5装置開発、データ質管理 )

寺崎 寛章 ( 福井大学 学術研究院工学系部門・助教・疫学的研究と公衆衛生健康調査ツールの開発 )

松見  豊 ( 名古屋大学 宇宙地球環境研究所・研究員、名誉教授・PM2.5装置開発/データ質管理 )

松浦 江里 ( 茨城大学 農学部附属国際フィールド農学センター・助教・藁焼き低減のための農法の実験的研究 )

村尾るみこ ( 総合地球環境学研究所 研究部・研究員・地域研究、難民、帰還、紛争後社会 )

荒木  晶 ( 総合地球環境学研究所 研究部・研究推進員 )

安富奈津子 ( 総合地球環境学研究所 研究部・研究推進員 )

SamaddarArindam ( インド国際稲研究所 社会的学術課・藁処理オプションの社会経済的分析 )

VeettilPrakashan ( インド国際稲研究所 農業食物方針プラットホーム・藁処理オプションの社会経済的分析 )

SharmaSheetal ( インド国際稲研究所 サステナブルインパクトプラットフォーム・藁処理オプションの実践的研究 )

VattaKamal ( パンジャブ農業大学 経済社会学科・教授・藁処理オプションの社会経済的分析 )

SiddiqueAnaytullah ( ラブリープロフェッショナル大学 農学部・助教・不耕起耕作他農作業改善の実践的研究 )

MehtaChandra ( ラブリープロフェッショナル大学 農学部・助教・不耕起耕作他農作業改善の実践的研究 )

MisalNitin ( ラブリープロフェッショナル大学 農学部・助教・不耕起耕作他農作業改善の実践的研究 )

KumarRaj ( ラブリープロフェッショナル大学 農学部・教授・不耕起耕作他農作業改善の実践的研究 )

SinghNarendra ( アリヤバータ観測科学研究所 大気科学科・PM2.5と他の大気汚染物質のモニタリング )

SinhaBaerbel ( インド科学教育研究大学モハリ校・助教・チャンディガールにおけるPM2.5他の大気汚染物質のモニタリング )

PandeyHemwati ( グルクラ・カングリ大学 物理学科・助教・PM2.5と他の大気汚染物質のモニタリング )

DimriA. ( ジャワハルラール・ネルー大学 環境科学学部・教授・デリーにおけるPM2.5他の大気汚染物質のモニタリング )

KawserAhmed ( ダッカ大学 地球環境科学部海洋学科・教授 )

SinghRamesh ( チャップマン大学 地球科学とリモートセンシング・教授・インド広域におけるPM2.5のデータ分析 )

DhakaSurendra ( デリー大学ラジャニカレッジ 物理学電子工学部・准教授・デリーにおけるPM2.5と他の大気汚染物質のモニタリング )

PanwarVivek ( デリー大学ラジャニカレッジ 物理学科・助教・PM2.5他の大気汚染物質のモニタリング )

RamKirpa ( ベナレス・ヒンドゥー大学 環境と持続可能な開発の講座・助教・PM2.5と他の大気汚染物質のモニタリング )

ThongboonchooNarisara ( モンクット王工科大学ラートクラバン校 工学部化学工学科 )

KhaiwalRavindra ( ポスト・グラデュエイト・インスティテュート・オブ・メディカル・エデュケーション & リサーチ 地域医療科公衆衛生大学院・疫学的研究と公衆衛生教育 )

JindalSurinder ( ポスト・グラデュエイト・インスティテュート・オブ・メディカル・エデュケーション & リサーチ 呼吸器内科・名誉教授・疫学的研究と公衆衛生教育 )

SharmaArun ( ユニバーシティカレッジオブメディカルサイエンス、デリー大学 地域医療部・教授・PM2.5の健康リスク評価 )

○今後の課題

①2020年2月まではインドとの往来に支障はなかったが、新型コロナウイルス感染拡大防止のため、3月3日に日本からの入国が規制され、3月28日開催予定であった、インドー日本共同会議の開催が中止となった。その後インド国全体がロックアウトされ、2020年3月末時点でロックアウトが継続中である。このため、インドでのフィールド調査の開始が計画より遅れることが懸念される。

②研究計画の実施にあたり、当初は、ネット経由データを収集することは違法ではないか、小学校や病院に計測装置を取り付けるには政府の許可がいるのではないか、などの懸念があった。ところが現地メンバーやNGOに協力してもらうことでこれらの懸念はすべて払拭されることが明らかになった。上記の新型コロナウイルス感染拡大が収束した場合には、計測器機の導入など、計画通りの活動が見込まれている。

著書(執筆等)

【分担執筆】

浅田晴久 2020年03月 溶融する自然と社会―インドの大気汚染を事例に. 西谷地晴美編 気候危機と人文学―人々の未来のために. かもがわ出版, 京都市上京区, pp.123-141.

論文

【原著】

Kajino, M., S.Hayashida, T. Sekiyama, M. Deushi, K. Ito, and X. Liu 2019,12 Detectability assessment of a satellite sensor for lower tropospheric ozone responses to its precursors emission changes in East Asian summer. Scientific Reports 9(19629(2019)). DOI:10.1038/s41598-019-55759-7 (査読付).

増木優衣 2019年11月 「インド・パンジャーブにおけるダリト問題に関する研究動向」. 『東洋研究』 213:1-25.

Imasu, R. and Y. Tanabe 2018年 Diurnal and Seasonal Variations of Carbon Dioxide (CO2) Concentration in Urban, Suburban, and Rural Areas around Tokyo. Atmosphere 9(10). DOI:10.3390/atmos9100367 (査読付). 記事番号367

Oo, AZ., Sudo, S., Inubushi, K., Chellappan, U., Yamamoto, A., Ono, K., Mano, M.,Hayashida, S., Koothan, V., Osawa, T. Terao, Y., Palanisamy, J., Palanisamy, E., Venkatachalam, R. 2018年 Mitigation Potential and Yield-Scaled Global Warming Potential of Early-Season Drainage from a Rice Paddy in Tamil Nadu, India. Agronomy 8(10). DOI:10.3390/agronomy8100202 (査読付). 記事番号202

会合等での研究発表

【口頭発表】

Hayashida, S. Keynote Speech ; Aakash Project : Challenge toward Clean Air, Public Health and Sustainable Agriculture. the 4th World Association of Soil and Water Conservation (WASWAC) Conference, 2019.11.05-2019.11.09, Delhi,India. (本人発表).

【ポスター発表】

大林真菜、村松加奈子 Landsat8衛星データを用いたインドの野焼き抽出方法の検討. 日本リモートセンシング学会第67回(令和元年度秋季)学術講演会, 2019年11月28日-2019年11月29日, 岐阜市.

大林真菜、村松加奈子、落合史生 Landsat8 衛星データを用いたインドの野焼き箇所抽出方法. 日本リモートセンシング学会 第66回(令和元年度春季)学術講演会, 2019年06月04日-2019年06月05日, 鳩山町、埼玉.

Hayashida, S., Y. Matsumi, K. Yamaji, M. Kajino, P. K. Patra, and Aakash project members New project “Aakash” aiming at reduction of crop-residue burning in North India: interdisciplinary approach toward clean air, public health and sustainable agriculture. 4th Atmospheric Composition and the Asian Monsoon(ACAM) Workshop, 2019.06.26-2019.06.28, Malaysia. (本人発表).

【招待講演・特別講演、パネリスト】

Nakayama, T. and Iq Mead Low-cost sensors : Principle, assessment, advancement, and applications. IGAC-MANGO (International Global Atmospheric Chemistry - Monsoon Asia and Oceania Networking Group) Meeting, Science Workshop, and Training Course, 2019.11.28-2019.11.30, Nainital, India.

Hayashida, S. A new project plan on air quality in Delhi ~ a proposal from Japan~. Enviro-Health Conference 2017 - Air Pollution & Future Strategies with a Focus on the NCT of Delhi, 2017.11.02, Delhi.

Matsumi, Y. Development of compact PM2.5 instruments and their applications. Enviro-Health Conference 2017 - Air Pollution & Future Strategies with a Focus on the NCT of Delhi, 2017.11.02, Delhi.

Hayashida, S. Climate Change and Introduction to project of Atmospheric Methane from Agriculture in South Asia (AMASA). Indian Association of Physics Teachers (IAPT), 2017.10.31, Gurukula Kangri ANGRI Univ.,Haridwar.

調査研究活動

【海外調査】

デリー、パンジャーブ州(インド)における現地調査、林田佐智子、松見豊、犬伏和之、西原英治. パンジャーブ, 2020年02月17日-2020年02月23日.

デリー、パンジャーブ州(インド)における現地調査、林田佐智子、松見豊、上田佳代、梅村朋弘、中山智喜. デリー、パンジャーブ, 2019年10月20日-2019年11月12日.

報道等による成果の紹介

【報道機関による取材】

Chandigarh News. The Times of India, 2019年11月02日.  https://timesofindia.indiatimes.com/city/chandigarh/japanese-team-to-check-pollution-due-to-stubble-burning/articleshow/71861106.cms