(1)環境分野の研究開発の重点的推進

主管局 研究開発局
関係局 研究振興局
基本目標  総合科学技術会議の環境分野推進戦略を受け、地球環境問題に関する現象を科学的に解明し、適切な対応を図るための研究開発を推進する。

1. 衛星による地球観測及び海洋観測の推進

達成目標  アルゴ(ARGO)計画に基いたフロートの展開を実現し、海洋観測データを全地球規模で収集する。陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)(平成18年1月打上げ)、温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)(平成20年度打上げ予定)、全球降水観測/二周波降水レーダ(GPM/DPR)(平成25年度打上げ予定)等の地球観測衛星により、地球環境変動予測に不可欠な観測データを取得・提供する。
達成目標の達成度合い  「だいち」の運用を継続し、データ提供を開始した。また、米国の人工衛星に搭載した我が国のセンサPRやAMSR-Eの運用を継続し、気候変動等の研究に資するデータを提供した。さらに、GOSAT、GPM/DPR等の地球観測衛星の研究開発を継続した。
アルゴ計画の平成18年度の進捗状況については、世界22カ国とEU、世界気象機関(WMO)、政府間海洋学委員会(IOC)の協力の下に、国際アルゴ計画(目標投入フロート数:3000基)の実施に参画しており、地球変動予測の実施に不可欠な海洋データを全地球規模で収集する
今後の課題  「だいち」、PR、AMSR-Eの運用及びデータ提供を継続するとともに、GOSAT、GPM/DPR等の地球観測衛星の研究開発を着実に継続する。
アルゴ計画(目標投入フロート数3,000基)については、国際的な枠組みのもとに、地球規模での海洋観測システムの構築に引き続き貢献する。また、人工衛星については、これまでの施策の進捗を維持しつつ、高度な地球観測技術の確立に向けて、地球観測衛星の着実な開発、打上げ、運用を引き続き推進する。さらに、地球観測に関する政府間会合(GEO)への積極的な参画を通じ、GEOSS構築の推進及び我が国地球観測体制の強化を図る。アルゴ計画(目標投入フロート3000基)に貢献するため、中層フロート観測網を用いた観測研究を引き続き進めることが必要である。
「全球地球観測システム(GEOSS)10年実施計画」の実施のために、「地球観測システム構築推進プラン」においては、温暖化予測精度の不確定性要因の減少、観測の空白域での観測の強化に寄与する地球観測システム構築のため、海洋二酸化炭素センサー開発、二酸化炭素フラックス測定などの観測技術開発・観測研究ならびに大気・海洋観測データ取得のためのシステム構築を着実に推進する。

2. 南極地域観測第Ⅶ期計画に基づく南極地域観測事業の推進

達成目標  地球温暖化、オゾンホール等の地球規模での環境変動の解明に資するため、南極地域観測第Ⅶ期5カ年計画に基づき、南極域での環境変化の研究・観測を行う南極地域観測事業を推進する(南極地域観測は,昭和51年に統合推進本部が定めた「南極地域観測事業の将来計画基本方針」に基づき,4〜6か年を1単位とする観測計画を策定)。
達成目標の達成度合い  南極地域観測事業における平成18年度の進捗状況については、南極域での環境変化の把握を目的とした多項目の観測を引き続き行い、観測データの収集が進んだ。特に、「ドームふじ氷床深層掘削計画」においては、深さ3,035mまでの氷床コアと岩盤起源と考えられる岩粒を採取し、当初の目標をほぼ達成した。
今後の課題  南極地域観測事業は観測の継続性が重要であることから、現在の南極観測船「しらせ」が平成19年度で退役し、21年度に現在建造中の後継船が就航するまでの1年間の輸送の空白期間について、今後の観測計画と輸送方法を検討する。さらに、観測地域の拡大や国際協力の推進を図るため、「しらせ」後継船が就役する平成21年度以降の観測体制について検討する。南極地域観測については、採取した氷床コアの解析を進め、過去72万年の地球環境変動の復元を目指すとともに、岩盤起源と考えられる岩粒の分析を行う外、多項目の観測を引き続き実施する。

3. 地球シミュレータの活用による地球変動予測研究の推進

達成目標  大学・研究機関の英知を結集し、各種観測データを集約することにより、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)における第4次評価報告書に寄与できる精度の高い温暖化予測を目指して、地球シミュレータの活用により、「日本モデル」(大気海洋結合モデルの高度化,地球温暖化予測統合モデルの開発、高精度・高分解能気候モデルの開発)を開発する。また、日本を中心としたアジア・モンスーン地域における陸水循環過程の解明に向け、各研究機関が共同で高解像度の水循環モデルを開発する。
達成目標の達成度合い  地球温暖化予測研究では、2007年のIPCC第4次評価報告書第1作業部会報告書の政策決定者向け要約(SPM)の主要な結論に対し、地球シミュレータを活用した研究成果が多数取り上げられるなど、非常にレベルの高い成果が出ているほか、マスコミや雑誌などにも多数取り上げられた。以上のように本年度は、プロジェクトの目的であったIPCC第4次評価報告書への科学的根拠の提供による貢献を果たせたことから、達成目標について概ね順調に進捗している。
また、大気海洋結合モデル(CFES)を用いて、海洋中の物質の混合に大きな影響を持つと考えられる鉛直方向の微細な流れを世界で初めてシミュレーションし、大気の擾乱が与える海洋内部への影響解明を進めるとともに、独自に開発した非静力学・大気・海洋・陸面結合モデルの高精度かつ高速化を行い、全球、地域・都市スケールのシミュレーションを実施し、台風の進路予測・強度予測、梅雨に伴う豪雨予測、都市における気温分布などにおいて、再現性の高い結果を得た。
今後の課題  引き続き、現象と過程に関する研究を行い、各種モデルの開発を進め、それらのモデルを用いた数値実験や計算結果の解析を行いながらクオリティを向上させる。
また、実際の大気・海洋諸現象のメカニズム解明とその予測を高精度で実現するシミュレーションプログラムの開発を進め、信頼のおける技術を確立する。
脱温暖化社会の構築のための政策立案及び対策の確立を推進するためには、健全な意思決定のための科学的基礎の構築が必要とされており、より精緻な予測モデルの開発と高い信頼度を有する予測情報の創出が急務であり、IPCC第5次評価報告書をはじめ、まだ不確実である予測の精度を高め、より確かな科学的根拠を付与できるよう「21世紀気候変動予測革新プログラム」の拡充、推進を行う。

4. 環境分子科学研究の推進

達成目標  環境分子科学研究として、生分解性ポリエステルを効率よく生物生産するバイオプロセスの開発研究、生分解性プラスチックの成型加工技術および物性制御技術の開発研究、高効率・高選択的な物質変換プロセスの開発研究、高効率なエネルギー直接変換を可能とする太陽光エネルギー変換システムの開発研究、内分泌撹乱物質などをオンサイトリアルタイムで高感度かつ迅速に検知・計測・評価する環境情報分析システムの開発研究、微生物による内分泌撹乱物質の効率的な分解除去技術の開発研究をそれぞれ行う。
達成目標の達成度合い  平成18年度においては、生分解性高分子材料の高耐熱化を目的に周期性共重合体の合成を行い、X線回折や電子線回折の手法により、その構造の解明を進め、高性能化のための分子設計の指針を得ることに成功した。また、ポリアスパラギン酸を特異的に分解する酵素を発見・単離・精製し、その分解機構を詳細に検討するとともに、その知見をもとに、β構造を主とする機能性ポリアミノ酸としてのポリアスパラギン酸を、酵素的に合成することに成功するなど、順調に進捗している。さらに、これまでに開発した環境影響因子等によりDNAに生じた突然変異の簡単な検出法に、DNAアプタマーが標的物質を高選択的に分子認識するプロセスを組み込むことにより、ATPの目視検出法の開発に成功した。
今後の課題 引き続き、生分解性プラスチックの効率的合成法の開発や、バイオマスなどの環境資源分子を有用物質・材料に変換するための技術開発、得られた高分子やその他の環境分子を生分解する酵素の機構解明・改良に関する研究など、環境の保全に資する技術開発を実施する。また、太陽光エネルギーの有効利用に資することを目指し、これまでの知見を基に、より高い効率を有する構造化太陽電池などの構造化素子の開発についても進める。

5.「持続型経済社会」の実現に向けた研究開発の推進

達成目標  「持続型経済社会」の実現に向けて、都市・地域から排出される廃棄物・バイオマスを無害化処理と再資源化に関するプロセス技術開発を行うとともに、その実用化と普及を目指して、影響・安全性評価及び社会システム設計に関する研究開発を産学官の連携・協力により行う。
達成目標の達成度合い  経済活性化のための研究開発プロジェクト(リーディングプロジェクト)の一つ「一般・産業廃棄物・バイオマスの複合処理・再資源化プロジェクト」として、産学官の連携によりバイオマスの利活用に関する研究開発を進めてきた。プロセス技術開発として行ってきた、家庭から排出される一般廃棄物や廃材等の建設廃棄物等を、低温でガス化することにより、組成が安定した有価ガス(メタン、水素等)を効率的に取り出しエネルギーに変換する技術開発では、ガスエンジン発電技術と結びつけることにより、従来のゴミ処理発電に比べて1.7倍の発電効率を達成するなど当該年度の目標を達成した。また、その安全性検証として、各種廃棄物のガス化炉副生成物(重金属等)に対し、プラントの運転条件による毒性の傾向を把握(ナズナ、イネ科植物、ヒト肺細胞等)を行うとともに、技術の普及に向けた社会システム設計においては、バイオマスの発生源、輸送及び変換プロセスに関するデータをとりまとめた要素モデルの開発を進め、プロジェクト最終年度(H19年度)に行う予定である、自治体等がバイオマス利活用をしていくにあたっての中長期計画策定において利用が可能な、プロセス技術、安全性評価、物流を含めた統合的なバイオマス集積・処理システムのモデル開発のための準備を整えた。
今後の課題  引き続き、都市・地域から排出される廃棄物・バイオマスの無害化処理と再資源化に関するプロセス技術開発、影響・安全性評価及び社会システム設計に関する研究開発を統合的に推進すると共に、最終的にバイオマス利活用システムの導入過程において、様々なケースを想定し、費用と収益まで考慮したシミュレーションを行い、評価していくシナリオを地域との情報交換を通じて、利用者が分かりやすい形での統合的な社会システムモデルの開発を進め、成果の普及に努める方針である。

お問合せ先

大臣官房局政策課

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-- 登録:平成21年以前 --