出典:中科院物理所 2024-10-10
2024-10-09 11:46发布于北京
0.5℃はメタン排出に起因する
気候超汚染物質のひとつであるメタンは、二酸化炭素の数十倍の温暖化係数を持っている。 20年スケールと
100年スケールでは、メタンは同じ質量の二酸化炭素よりも、それぞれ86倍と28倍も地球温暖化に寄与して
いる[1]。 量的に見ると、メタンは二酸化炭素に次いで2番目に重要な温室効果ガスであり、メタンの排出量
はここ数十年で最も速いペースで世界的に増加しており[2]、2023年には過去最高の排出量に達するだろう
[3](下図中央)。
図1 2023年に3大温室効果ガスの排出量が過去最高を記録 画像出典:NOAA 米国海洋大気庁
IPCC第6次評価報告書の第1作業部会報告書によると、2010年から2019年にかけて、人間の活動により、世
界の地表面温度は産業革命以前と比べて約1.07℃上昇し、そのうち0.5℃はメタン排出に起因している[4]。
新たな行動や対策がなければ、メタン排出量は2020年代にさらに増加し続け、1.5℃または2℃目標の達成を
危うくする。
人間活動以外では、表面積の6%を占める湿地が、メタンの最大の自然発生源のひとつである。 地球の気温
が上昇すると、湿地の生態系における 「メタン生成古細菌 」の活動が活発になり、より多くのメタンが放
出される。
Nature Climate Change』誌に掲載された研究では、観測に基づくデータと再解析に基づくデータ(過去の
気象観測を再処理し、モデリングツールで分析することで、測定地点や使用された計測器の違いによる観測
データの偏りを補正するための気象データの長期時系列を生成する)の両方に基づいて、熱帯湿地が湿地か
らの世界的なメタン排出に大きく寄与していることが示されている[5]。 これらの湿地帯は、気候変動に貢
献していると同時に、気候変動に苦しんでいる。
昨年の夏、エルニーニョと気候変動が重なり、アマゾン水系の水位は過去100年以上で記録された最低水位
に達し、地元の水文学者アヤン・フライシュマンは、高水温と浅い水位が原因で70頭以上の淡水イルカが死
ぬという、誰も見たことのない悲痛な光景を描写した。 彼はまた、川沿いに住む多くの先住民も苦しんでい
ることにも触れている。水位が低すぎてボートが出せないため、先住民は病院に行くことも、食料や水を手
に入れることも間に合わないのだ[6]。
気候変動を悪化させ、生態系にダメージを与えるだけでなく、メタンは、気候の超汚染物質でもある地上レ
ベルオゾンの主要な前駆物質として、大気汚染、公衆衛生、食糧安全保障に悪影響を及ぼす。 地上レベルオ
ゾンは、呼吸器疾患により世界で年間100万人が早死にする主要な大気汚染物質のひとつである。 また、地
上レベルオゾンは気孔を通して植物の葉に入り込み、作物の生産に悪影響を及ぼす。 Nature Food』誌に掲
載された研究によると、オゾンの増加により、中国では小麦、米、トウモロコシなどの主食作物の収量が8.6
%~32.6%減少し、中でも小麦が最も影響を受けたという。
メタンが引き起こす上記の問題に対して、私たちは無力ではない。 実際、メタンのような超汚染物質を削減
すれば、温暖化を急速に遅らせることができる。 また、メタンは短寿命気候汚染物質(SLCP)であり、大
気中の寿命は約12年である。つまり、メタンの削減戦略は、短期的に複数の利益をもたらす可能性がある。
ガバナンスと持続可能な開発研究所(IGSD)の主任研究員であるガブリエル・ドレイファスの分析によると
、短寿命気候汚染物質と亜酸化窒素の排出削減が炭素削減対策と相乗効果を発揮した場合、2030年から205
0年にかけて温暖化率は約50%減少し、その約半分はメタン排出削減によるものである。 2050年までに、こ
れらの対策によって回避される正味の温暖化は0.26℃であり、CO2のみに焦点を当てた場合の炭素削減効果
(0.07℃)のほぼ4倍である[8]。
図2 2030年における人為起源メタン排出量と部門別削減ポテンシャル(左)および部門別メタン排出削減に
よる利益(右) 画像出典:Climate and Clean Air Coalition (CCAC) and United Nations Environment Pro
gramme (UNEP), Global Methane Assessment
気候温暖化の影響を遅らせるだけでなく、メタン排出削減は環境を改善し、病気や食糧生産を減らすことが
できる。 Climate and Clean Air Coalition(CCAC)と国連環境計画(UNEP)の共同報告書であるGlobal
Methane Assessmentによると、メタン排出削減量100万トンあたり、年間早死者数1,430人減少、喘息関連
受診者数4,000人減少、オゾンによる食料生産損失145,000トン、猛暑による労働時間損失400万時間に相当
する[9]。 9]
すなわち、窒素酸化物のような汚染物質の排出削減は、メタンの大気寿命を著しく長くし、中位シナリオに
対するクリーナーシナリオのメタン排出削減量の20%が相殺されることを意味する。 したがって、メタン
排出削減を達成するためには、より強力で集中的な政策努力が必要かもしれない[10]。
図3 汚染物質削減がメタン抑制の難易度に与える影響 画像出典:北京大学都市環境学院
排出構造の大きな違い
トップダウン・アプローチに基づく最新のGlobal Methane Budge(GMB)[11]では、世界のメタン排出量の
約36%を自然発生源が占め、約60%を人為発生源が占め、残りの4%は自然発生源と人為発生源(バイオマ
ス及びバイオ燃料燃焼)の混合である。 湿地は世界のメタン排出量の約29%を占め、最大の自然発生源で
ある。
世界メタンアセスメント[10]によると、農業は人為的排出の最大の発生源であり(稲作8%、畜産32%)、次
いでエネルギー部門が37%(石炭採掘、石油・ガス採掘、輸送がそれぞれ12%、23%)で僅差で続き、廃棄
物管理は18%で第3位である。 少量のメタンガスは、建設、運輸、工業セクターからも排出されており、こ
れらを合わせても約5%である。
図4 世界の人為起源メタン排出源と構造 画像出典:「世界メタンアセスメント」の情報に基づく筆者作成
中国におけるメタン排出の構造は、欧米とは大きく異なっている。 EUのEDGAR(Emission Database for Global Atmospheric Research)の統計データに基づくと、エネルギー分野では、中国では主に炭鉱から発生するメタンが多いのに対し、米国や欧州のOECD諸国では主に石油や天然ガスから発生するメタンが多く、これは石炭主体のエネルギー構造と一致している。 農業分野では、中国では稲作から発生するメタンが主流であるのに対し、米国や欧州のOECD諸国では畜産や養鶏が主流であり、これも住民の食生活構造や習慣に沿ったものである。
図5 中国、米国、欧州のメタン排出構造の比較(2018年) 図出典:北京グリーン金融持続可能性研究所、高層産業イノベーション研究所、グリーンイノベーション発展研究所。(2022). メタン排出削減:カーボンニュートラルの新たな焦点。
注: *欧州は欧州OECD加盟国から選択
下図に示すように、2023年12月に提出された中国の気候変動に関する第3回隔年更新報告書によると、2018
年に中国が排出したメタンの総量は64,113千トン(LULUCFを含む)であり、そのうち自然発生源が占める
割合は6.2%であった。 人為起源の排出源のうち、エネルギー活動が最大の排出源であり、45%を占めてい
る。エネルギー活動によるメタン排出のうち、炭鉱メタンが87%を占めている。 農業活動はメタン排出源の
37%を占め、農業メタン排出の39%以上を稲作が占め、農業メタン排出源の第2位である。
図6 中国におけるメタン排出源と構造(2018年) 画像出典:気候変動に関する第3回隔年最新情報からの情報に基づく筆者作成
中国がメタン排出削減を達成するためには、炭鉱メタンと水田メタンの2つの分野に重点を置く必要がある
ことがわかる。 最近、生態環境部は、「低濃度炭鉱メタン及び風力排水メタンの温室効果ガス自主的排出削
減プロジェクト利用方法論」及び「炭層メタン(炭鉱メタン)排出基準(パブリックコメント用改訂案)」
の作成を整理し、意見を公募しており、我が国が政策・基準レベルで技術発展に歩調を合わせ、低濃度炭鉱
メタン及び風力排水メタンの排出規制を強化していることを示している[12]。
後者は、炭鉱ガスの排出規制を現行の「メタン体積率30%以上排出禁止」から「8%≦メタン体積率<30%
かつ純採取量毎分10立方メートル以上排出禁止」に調整する。 前者は、メタン体積濃度が8%以下の炭鉱メ
タンの排出削減と、無炎酸化分解で破壊された風力排出メタン、または分解で発生した熱を発電に利用する
ことで、温室効果ガスの自主的な排出削減・取引メカニズムを通じて、低濃度炭鉱メタンプロジェクトの産
業開発の初期段階から大規模開発への円滑な移行を支援する観点から、国家自主的な炭素市場で取引できる
ことを提案している。
一方、炭鉱メタンの一部は、放棄された炭鉱(AMM)から排出されるメタンガスによるもので、これはまだ
十分に注目されていない。 清華大学エネルギー・環境・経済研究所のTeng Fei教授のグループとチームによ
るNature Climate Changeに掲載された研究によると、AMMは「デュアルカーボン」目標の進展と石炭の段
階的撤退に伴って増加し、2035年までに炭鉱メタン排出の主要源になると予想されており、既存の研究や中
国の国家温室効果ガス排出目録(GHGI)でも大部分が議論されている。 このことは、既存の研究や中国の
国家温室効果ガス排出インベントリでさえも、ほとんど過小評価されている。
以前は、中国の公式インベントリにおけるAMM排出量は、石炭産業全体からのメタン排出量のおよそ1%し
か占めていなかったが、テン・フェイのチームの調査によると、この排出量の割合は2011年には約8%であ
り、2019年には約26%まで大幅に増加している。 しかし、この過小評価は、現在稼働中の炭鉱からのメタ
ン排出量の過大評価によって、ほぼ相殺することができる[13]。
中国工程院の学者であるYuan Liangは、China Energy Newsとのインタビューで、中国の放棄炭鉱の数は
2030年までに15,000に達するだろうと示唆した[14]。 中国における放棄炭鉱の数が将来的に増加するにつ
れて、AMMの研究と的を絞った政策立案には新たな課題が突きつけられることになる。
中国は米の最大の生産国であり消費国でもあり、米は国民の60%以上にとって重要な食糧である[15]。 コメ
は、食料安全保障、人々の生活、零細農家の生計を守る上で非常に重要である。 気候変動が進む中、コメの
生産は不安定になり、暑さ、干ばつ、洪水といった異常気象の影響を受けることが増えている。
稲作中の湛水土壌条件下でのメタン生成細菌による有機物の分解によるメタン排出は、農業セクターにおけ
るメタン排出の主要な原因のひとつである。 稲作は気候危機の一因であると同時に被害者でもある。 その
ため、稲作が気候変動にどのように適応し、緩和できるかも、中国の主要な稲作地域で継続的に検討されて
いる。
排出削減の展望
近年、中国のメタン排出削減は、政策導入、国際協力、排出削減効果の面で一定の成果を上げているが、深
い排出削減とカーボン・ニュートラルの目標を達成するためには、上述のAMMや稲作を含むメタン排出重点
分野において、技術、政策、資金など様々な面で課題が残っている。
AMMは将来的に石炭産業からのメタン排出の主要な原因のひとつになると考えられているが、AMMの実際
の削減はまだ多くの困難に直面している。 その中でも、まず最も根本的な課題は、AMMのメタン排出と削
減の重要性に対する深刻な理解不足である。 学者たちは、従来のメタン排出量推定方法がAMMによる害を
深刻に過小評価する可能性があると指摘しているが、業界ではまだ研究と議論が不足している。 特に、炭鉱
の放棄時期、状態、残留ガス量、住所条件などが影響する可能性がある場合[16]、AMMの排出特性と排出量
の両方をより豊富かつ正確に測定する必要がある。
第二に、AMMの排出削減は、技術レベルと管理レベルでも多くの障壁に直面している。 技術レベルでは、
可能な管理手段としては、採掘と利用、鉱山の閉塞、注水と湛水などがある。しかし、中国におけるこのよ
うな技術の開発はまだ試行段階にあり、商業的応用は不十分である[17]。
管理レベルに関しては、廃坑の管理と排出削減に関する国内政策が欠如していることに加え、中華人民共和
国鉱物資源法実施規則(国務院令第152号)第31条によれば、廃坑後の鉱山所有権は回収されることになっ
ており、これらの事情は廃坑後の鉱山の土地、財産、資源の所有権と監督責任を不明確にしており、AMM
ガバナンスの発展を阻害している[18]。 の発展を妨げている[18], [19]。
多くの課題があるにもかかわらず、廃鉱管理政策の導入は、メタン排出削減の進展とともに不可欠である。
中国工程院の学者である袁亮は、「政府は廃鉱資源の開発・利用に関する中長期計画を早急に策定し、エネ
ルギー資源の開発・利用と廃鉱の生態環境管理に関するメカニズムを改善すべきである 」と指摘している
[20]。 [20] 将来的には、廃鉱の体系的なマッピングとインベントリデータの改善、廃鉱メタンガバナンス計
画と政策・規制の策定、所有権の明確化、ガバナンスに関わる企業への排出削減インセンティブの提供を通
じて、AMM排出削減の見通しは非常に広くなるだろう。
中国の四川省や雲南省の米生産地域では、近年、季節的な干ばつや干ばつ・洪水による緊急事態が深刻化し
ているため、地元の農家は気候変動に適応し、気候リスクに抵抗する必要性に迫られている。 また、農業局
や社会組織は、精密な水管理(畝立て灌漑など)や稲の乾田灌漑を試験的に実施・推進しており、気候変動
に適応しやすくするために土壌の湛水時間を短縮し、メタン排出量を削減している。
このような「気候にやさしい」稲作は、メタン排出削減をもたらすだけでなく、水、労働力、化学物質の投
入を節約する[21]。 四川省建陽市と雲南省士林市での現地調査では、農民たちは、この2種類の農法は、極
端な気候条件下では慣行農法よりも収量が多くなると報告している。
中国は、穀物最低購入価格政策、農業補助金、農業保険の「三位一体」の農業政策システムを通じて、穀物
収入を得るために農家を保護しているが、食糧安全保障への影響を考慮し、最低購入価格は上方修正されて
いない[22]。 中晩生インディカ米を例にとると、2021年の最低購入価格は1.28元/人民元で、2022年から
2024年は1.29元/人民元に据え置かれる[23]。
農家、特に小規模農家にとって、コメのような食用作物を栽培すること自体への経済的インセンティブはほ
とんどないため、農家は気候変動に配慮した稲作を推進することによってもたらされる生産量や所得の増加
に対するモチベーションは高くない[24]。 一方、健康的でエコロジカルで気候に優しいとはいえ、エコロジ
カルな農産物の価値に対する消費者の認知度はまだまだ向上させる必要があり、「気候に優しい」コメが販
売面で優位に立てないという事実にもつながっている。
筆者の調査によると、金陽市塔水鎮財子村の姜栄福・村支部書記は、財子村が独自のブランドを築き、農産
加工と付加価値の向上を図ることを望んでいるという。 政策レベルでは、製品のカーボンフットプリントや
グリーン、オーガニックなどの認証制度を通じて、「気候にやさしい」米の生態学的、環境的メリットを十
分に反映させることができれば、あるいは「気候にやさしい」米を作付けする農家のグリーン生産行動の生
産末端に補助金を与えることができれば、経済的インセンティブを大きく与えることができる。 これは大き
な経済的インセンティブを与えることができる。
追加的な財政支援
世界メタンアセスメントによると、メタン削減対策の約60%は削減コストが低く(コストが低いとは、メタ
ン1トン当たりの削減コストが600米ドル未満であることを意味し、すなわちメタン1トン当たりの二酸化炭
素換算削減コストは約150人民元であり、これは中国の現在の炭素価格の1.5倍に相当する)、50%の対策は
コストがマイナスであり、すなわち対策は財政節約によって非常に早くコストを回収できる。 コスト。
負のコストと低コストの削減の可能性が最も大きいのは、石油、天然ガス、石炭に代表される化石エネルギ
ー部門である。 しかし、農業部門においては状況はより複雑であり、収量を減らすことなく水分管理によっ
て排出削減を達成することができる一方で、家畜の排出は行動変容により依存するため、排出削減の見込み
はより大きな不確実性に左右される[25]。
昨年のCOP28(国連気候変動枠組条約第28回締約国会議)では、メタン排出削減に関する議論が進められ
ており、メタン排出削減のための資金援助も大きな注目を集めているが、その背景には、メタン排出削減の
ための気候変動資金が長年不足していることがある[26]。
メタン資金調達の障壁と解決策[27]は、メタンの削減ポテンシャルは相当なものであり、2030年までに再生
可能エネルギーの削減ポテンシャルとほぼ同等であることを示している。しかし、メタン排出削減のための
世界的な資金は、再生可能エネルギー(4%相当)や運輸における低炭素転換(7%相当)よりもはるかに低
い。 メタン削減に対する財政支援とその削減ポテンシャルの間にはミスマッチがある。
図7 メタン削減資金の流れと正味削減ポテンシャルの比較 画像出典:Clean Air Task Force(CATF)メタン
ファイナンス拡大への障壁と解決策
世界のメタン削減資金の部門別配分も、地域間のメタン排出構造のばらつきを反映していないように見える
。 気候政策イニシアチブ(CPI)によると、2019-2020年の世界のメタン削減資金の62%は廃棄物セクター
のメタン削 減に充てられ、37%は畜産・養鶏と農業廃棄物焼却のメタン削減プロジェクトに充てられる。
エネルギー部門におけるメタン削減プロジェクトに充てられる資金は全体の1%未満であり、米の削減支援に
充てられる資金の割合はさらに僅少である[26]。
国際エネルギー機関(IEA)は、その報告書「化石燃料におけるメタン削減の必要性」[]の中で、メタン
削減の可能性が最も高いのはエネルギー部門であり、次いで廃棄物部門、農業部門は廃棄物部門より若干少
ないと述べている。 セクター別のメタン排出削減のための世界的な資金配分と、各セクターにおける排出削
減の可能性との間にもミスマッチがあることがわかる。
図8 主なメタン排出源と排出削減ポテンシャル 画像出典:化石燃料からのメタン削減の必要性
将来、メタン排出削減には、財政的、技術的、政策的支援の継続が必要となる。
SHARE