2.気候変動への適応に向けた技術開発の在り方について

2.1.気候変動への適応に向けた取組

地域規模の気候変動予測情報の必要性

 2007(平成19)年にIPCCが公表した第4次評価報告書では、観測された影響と将来の影響及びぜい弱性ついて地域・分野別に評価され、影響軽減のために「適応」が重要であることが示された。
 文部科学省では、2002(平成14)年度に「新世紀重点研究創生プラン(RR2002)人・自然・地球共生プロジェクト(※1)」を開始して以来、地球シミュレータや地球観測衛星(Aqua)や熱帯降雨観測衛星(TRMM)をはじめとした観測衛星、そしてアルゴフロート等の海洋観測網から得られた膨大な観測データを用いて、「21世紀気候変動予測革新プログラム(※2)」「気候変動リスク情報創生プログラム(※3)」と着実に全球規模の気候変動予測技術の高精度化を進めてきた。これらの成果は、世界的な気候変動予測に貢献し、IPCC-WG1を中心に報告書でも引用されるなど、我が国は、気候変動予測分野において、高い技術力を有している。
 こうした我が国の強みを活用し、適応策導入の試行モデルを構築するため、2010(平成22年)度からRECCAを開始した。地球温暖化の影響は、洪水、渇水等、地域規模で発生するものが多く、全球規模の気候変動予測情報を地域規模で活用し、適応策導入につなげていくためには、気候変動の時間的・空間的な分解能の向上や、予測に含まれる不確実性の低減が求められる。そこで、RECCAでは、研究者が自治体等と一体となり、以下に示す3つの要素技術に関する研究開発を進め、適応策導入に係る技術的基盤の整備に取り組んだ。

  1. ダウンスケーリング技術
     全球規模の気候変動予測情報の空間解像度では、地域規模の検討に使用するには粗いといった課題があるため、より細かな領域に焦点を当てて地域規模で利用可能なレベルまでデータを精細化する技術。
  2. データ同化技術
     シミュレーションモデルに観測データを組み込むことで、気候変動予測結果に内在する不確実性を可能な限り低減する技術。
  3. 適応シミュレーション技術
     地域規模で行われる気候変動影響評価・適応策の立案を可能とする科学的知見の創出に必要なシミュレーション技術。

 この結果、極端気象や農業、水資源管理に関する対象地域に即した予測情報の生成や、その発信に必要な基礎的なツールの開発、試行的な運用によるこれらの技術の有効性の検証等が行われた。また、その過程において、研究者と自治体担当者等との連携体制が構築され、富山県における積雪変化予測シミュレーションモデルや、東京都における緑地計画に役立つ超高解像度シミュレーションモデル、青森県における高精度のアカイカ資源予測モデル等、事業期間終了後も、自治体における適応策の検討に研究成果等を活用する方向で研究開発が進捗する事例が見られるなど、国が創出した最先端の気候変動予測技術・情報を社会実装へとつなげる端緒となりつつある。なお、RECCAでは、環境省による地域における温暖化適応政策に関する研究(以下「S-8」という。)(※4)等との連携により、より自治体での社会実装へと近づける努力を行ってきている。


※1 事業期間:2002(平成14)年度~2006(平成18)年度

※2 事業期間:2007(平成19)年度~2011(平成23)年度

※3 事業期間:2012(平成24)年度~2016(平成28)年度

※4 環境省環境研究総合推進費戦略研究開発領域S-8「温暖化影響評価・適応政策に関する総合的研究」(事業期間:2010(平成22)年度~2014(平成26)年度)

2.2.今後の技術開発の方向性

戦略的視点の必要性

 世界各国では、温暖化の進行を避けられない事象としてとらえ、効果的な適応策を導入し、温暖化の影響から国民(地域住民)の生命・財産を守り、生活の安全・安心をもたらすために、関連する技術開発や、新たなビジネスモデルの創出に向けた取組が競うようにして進められている。
 持続可能な社会を構築し、我が国がこうした国際的競争環境下において勝ち抜くためには、RECCAの成果・経験を踏まえつつ、適応策の創出を研究者や自治体が持つ個々の能力にのみ専ら依存しない戦略的なシステムを構築するとともに、それを支える技術的・人的基盤の充実を図ることが不可欠である。
 今後の適応策に関する技術開発においては、こうしたシステムへの貢献を念頭に、気候変動に対して「適応する」技術を発展させ、戦略的に「より良く適応する」技術を創出するための工夫を図っていく観点が重要となる。具体的には、我が国が技術開発を実施するに当たり、社会に対して大きなインパクトを与える予測情報・技術等をいち早く特定し、技術開発の結果得られる情報の不確実性を低減することが求められる。また、他国に対して我が国との協働が技術改善や課題解決に向けたPCDAサイクル効率化への近道であることを示すなど、国際展開も視野に入れた取組も想定される。

ニーズに基づくシステム設計

 RECCAにおいて実施された適応研究は、自治体等と連携することにより、研究者の持つ技術シーズを、防災・生態系・農業等といった各分野の社会実装までつなげることを目的としたシステム設計を基本としており、これについては、前述の通り一定の成果が得られた。
 しかし、研究者の持つ技術シーズに基づくボトムアップ型の技術開発システム設計は、技術的・人的基盤の構築を促進し、最先端の科学的知見を現場に導入することにより、イノベーションへとつなげる可能性を持っている一方、社会実装としての定着のためには断片的な取組となる場合が多く、事業終了後における社会実装としての定着には依然として課題を抱えている。
 そこで、今後は、技術シーズに基づく研究開発を更に発展させ、これまで蓄積された技術的・人的基盤も活用し、社会実装への着実な到達(ニーズの実現)に重点を置いて必要な技術シーズを組合せた技術開発とその評価を行う、ニーズに基づくシステム設計へと移行すべきである。

「All In One型」の視点と技術の汎用化

 RECCAは、個別分野の適応策に特化する形での研究開発を実施しており、各分野の適応策を同時に実施した場合における、適応策間の相互作用に関する分析は含まれていなかった。ある個別分野において有効な適応策が、他の個別分野では逆の効果を示す可能性があるなど、分野横断的に気候変動影響の相互作用や共通要因を分析しなければ、より良い適応策の組合せを実現できない。更に、RECCAにおいて開発された技術は、対象となる自治体における気候変動影響予測をきめ細かく明示することに成功する一方、他地域への適用という観点ではなお課題を残している。
 そこで、今後は、RECCAの取組を分野横断的な技術開発へと発展させ、適応と緩和のバランスについても視野に入れつつ、全ての分野において社会がより良い適応策の組合せを選択するための情報や選択肢の提示を目指す「All In One型」のシステム設計に取り組み、ステークホルダーが実施する適応策の段階に応じた気候変動予測・影響評価技術の開発を進めていくべきである。併せて、RECCAで開発された技術の他地域への適用に関する課題を分析した上で、成果が各地で汎用的に用いられるようにその体制を含め、事前に十分な検討を行う必要がある。
 また、気候変動の影響は特に市民生活や社会・経済に及ぶため、適応策の社会実装にあたっては社会的な優先順位や経済へのインパクトという観点を欠くことはできない。したがって、影響の社会・経済的要因(感受性・脆弱性)分析や適応策の費用対効果分析等の、社会面・経済面に踏み込んだ視点を組み入れることが重要である。

技術開発のイメージ

 気候変動に伴い生じる現象は多様であり、これらの現象に対する適応策も多岐に渡る。適応策の策定に必要となる技術も多様であり、予測等に求められる精度や期間も異なる。例えば、インフラ整備等、意思決定から施策効果の発現までの期間が長く、かつ、限界点を超えると対策の効果が急速に低下するような、予測幅に対する感度が高い適応策の検討には、精緻な気候変動予測・影響予測を必要とする。このような適応策の検討に必要な技術開発を実施する。また、長期の気候変動予測においては、求められる精度に限界があることから、これらの適応策の策定に必要な予測情報の一部として、数年から10年程度先の近未来の精緻な気候変動予測を行うための技術開発にも取り組む。
 その際、適切な適応策を選択し、または組み合わせられるようにすることにより、効果的かつ効率的にリスク対策を講じることができるよう、気温上昇や極端現象の増加といった複数の気象現象及びそれらに対して講じる適応策の相互作用を検証する必要がある。また、予測情報に信頼度や確率的情報を付加し、社会経済的側面も含めた影響評価、リスク分析も必要となる。さらに、技術開発の成果は、海外も含め広く他地域で活用できるものとなることが望ましい。
 一方、開発された技術はステークホルダーが容易に活用できるものであるべきである。このためには、成果の使いやすさはもとより、それを支える高精度かつ高感度な観測と気候変動予測による信頼性の高いデータの収集・保存・提供も必要である。
 なお、これらの成果については、ステークホルダー、ひいては国民が理解しやすいよう、具体的かつ分かりやすい形で取りまとめられることが望ましい。

出口戦略

 適応策とは社会実装そのものである。国が創出した気候変動に関する最先端の基盤情報を「出口」である社会実装へと確実につなげるためには、DIASの蓄積データ等を活用しつつ、「橋渡し型」の技術開発に取り組み、基礎研究と実用化研究の接続や、新たな専門家像を担う人材の育成、その活躍の場の創出等を推進すべきである。
 具体的な「出口」としては、まず、「地方特有の影響を考慮した適応策の立案に資する技術開発」が挙げられる。自治体と連携した適応研究については、RECCAによる成果・経験が蓄積されており、「All In One型」の視点を組み込んで更なる発展に取り組むべきである。また、こうした国内で蓄積された技術を国際的に展開し、国際貢献や産業競争力の強化につなげる観点から、環境変動にぜい弱な地域が多く、我が国の経済活動にとって欠くことができない「アジア地域等への国際展開」を進めることが望ましい。

1.地方特有の影響を考慮した適応策の立案に資する技術開発

 現在の影響評価に関する研究開発については、包括的な研究も多く、影響評価の結果と行政が求めている情報とが必ずしもつながっていない場合も存在する。
 自治体において導入される特有の適応策については、適応策ごとに必要な情報の精度が異なるため、配慮が必要となる。こうした地方特有の影響を考慮した技術開発が求められる。
 また、社会実装の観点から、国の研究機関・研究者と地方の研究機関・研究者との役割分担について整理する必要がある。その際、現場において、自治体・地方研究所・地方大学・企業等が課題を特定し、その解決に資する効果的な連携体制を構築できるよう、システム設計段階から国が支援を行うべきである。
 特に、気候変動への適応については、自治体の枠を超えてより広域的に実施する場合も想定されることや、地域資源を活用した新産業創出も視野に入れた取組も想定されることから、企業が積極的に参画することが望ましい。

2.アジア地域等への国際展開

 アジア地域は、環境変動にぜい弱な地域が多く、我が国に蓄積された環境技術による貢献が求められている。また、我が国にも今後起こりうる環境変動の影響を最初に受けている地域であると同時に、我が国の経済活動にとって欠くことのできない地域となっている。
 適応策の立案に当たっては、リスクという概念を排除して考えることはできない。我が国として、これまで取り組んできたリスク分析により創出された国内の成果を積極的に国外展開していくことが基本となる一方、適応に向けた技術開発を戦略的に進めるためには、全て「自前」で研究開発を行うのではなく、リスク分析に係る国外の優れた成果や適応策について、我が国における技術開発に組み込むことが国益に直結する場合は、積極的に活用していくべきである。また、長期的な視点に立った場合、企業活動については、国際的な展開がより活発化されていく可能性が高い。企業には、適応策自体を商品として経済活動を展開する「利益の最大化」と企業としても自らの経済活動を円滑に進めるために適応策に取り組む必要があるという「リスクの最小化」という2つの視点があり、それぞれ取るべき方策は異なる。
 具体的な対象地域としては、国外における企業の生産拠点として重要な地域や、マーケットとして重要な地域が想定され、地域の性格に沿った技術開発が進められることが望ましい。

民間資金の取り込み

 適応策の社会実装に向け開発される技術は、新たなグリーンビジネスとして成長する可能性を有している。例えば、RECCA等の適応研究を通じ、気候変動によって顕在化が懸念される新たなリスクへの対応は、保険、農業、水資源といった分野において、これまでにない新産業を創出する可能性を有していることが分かってきた。しかしながら、我が国では、基礎研究に対する、ベンチャーキャピタルをはじめとした民間からの資金投入が進んでいるとは言い難い。
 そのため、今後実施する技術開発においては、システム設計の段階において、ステークホルダーのニーズを新たなビジネスに展開させるためのマッチングが必要である。また、国は、説得的な科学的知見やニーズ、解決策等を明示し、民間資金の供給側に対して研究助成を促す取組を進めることが望ましい。

2.3.技術開発体制

技術開発体制のイメージ

 ニーズを軸とした技術開発を実施し、技術開発終了後の自立的な社会実装を進めるためには、「技術開発の進捗管理や出口戦略の策定等のマネジメントを行う機関」が、「適応策立案に関するニーズを有する機関」や「技術シーズを有する機関」と連携・協力して技術開発を行うシステム設計を構想すべきである。

1.技術開発の進捗管理や出口戦略の策定等のマネジメントを行う機関

 ステークホルダーの多様なニーズと研究者の技術シーズをつなぐこと自体が極めて高度なマネジメントを要求されることや、特定の地域のみを対象としない、より広域的な適応策導入を可能とする技術開発を進める必要があることから、研究開発法人や、社会的・公共的利益の創出を前提としつつ、企業等のマネジメント能力・組織力を活用することが考えられる。
 基礎研究に関する理解が備わっていれば、企業等の民間の人材もプロジェクトリーダーに積極的に登用していくことも期待される。
 また、きめ細やかなプロジェクト管理を実現し、技術シーズを着実に社会実装へとつなげていく観点から、プロジェクトリーダーの下にステークホルダーの多様なニーズと研究者の技術シーズをつなぐ資質・能力を持った専従のファシリテータを選任することが望ましい。

2.適応策立案に関するニーズを有する機関

 今後、国の適応計画の策定と実施の過程で、適応策の策定・実施における自治体の役割が重要になる。国内の広範囲な地域において適応策の導入を図る観点から、複数の自治体により構成されたコンソーシアム等が考えられる。
 また、技術開発成果を組合せた適応策を新たなグリーンビジネスとして、コンサルティング的な役割等を通じて国内外に展開する観点から企業も想定される。

3.技術シーズを有する機関

 大学や研究開発法人等が、RECCA等において蓄積された技術的・人的基盤等も踏まえつつ、策定された出口戦略に沿って必要な要素技術の開発を実施することが想定される。

 以上に加え、技術開発体制内に、大学等に技術開発と連動する教育プログラムを設け、企業や自治体等において、適応策を立案・推進する人材を養成するための取組を推進することが望ましい。

俯瞰的な評価・管理スキームの整備

 ステークホルダーと研究者のマッチングを実現するためのシステム設計に当たっては、その難易度の高さに鑑みれば、現場ベースでのきめ細やかな調整は欠かせない。しかし、有効に機能するシステムを組み上げるためには、第三者が最終的にトップダウン型の専門家判断を行う局面も想定され、こうした機能をプロジェクトの中に整備することが期待される。
 また、適応策は社会実装そのものであるが、社会実装を見据えた適切な評価を技術開発と組合せて実施していく必要がある。技術開発の開始時に出口戦略を踏まえたステージゲートを設定し、柔軟かつ機動的な評価時期・手法を課題ごとに採用することで、ニーズへ対応した成果が創出されているか、ステークホルダーの関与を含め、社会がよりよい適応策の組合せを選択できるよう技術開発が進められているかも含めて厳格な評価を徹底し、確実に社会実装につながる技術開発を絞り込みながら重点的に支援することが基本となる。

府省連携の検討

 「科学技術イノベーション総合戦略2014」において、環境技術は産業競争力を強化し政策課題を解決するための分野横断技術のひとつと位置付けられているほか、平成27年に予定される政府における適応計画の策定とその後の定期的な計画の見直し(5年程度を目途)に向け、技術開発の側面から貢献していく観点から、文部科学省が関係府省と緊密に連携して技術開発を進めることが極めて重要となる。
 特に、適応に向けた研究開発については、既に文部科学省と環境省が協力し、RECCA及びS-8の連携を進めてきたところである。環境省と引き続き連携して効果的・効率的な技術開発を進めるにあたっては、環境省から政策的ニーズ(都道府県単位での影響評価のための1キロメートルメッシュ程度の高解像度気候予測モデルによる複数シナリオの気候変動予測、気候変動による地域の産業(商工業など)への影響評価など)や、実施する研究開発の成果を積極的に取り入れ、文部科学省の技術開発に反映させていくことが求められる。更に、文部科学省が創出した適応計画等に資する技術開発の成果を環境省にフィードバックすることで、適応計画をはじめとした各種政策への貢献を図るべきである。あわせて、こうした連携を実効的に進める観点から、具体的な連携スキームの整備について検討することが望ましい。
 また、IPCC-WG2第5次評価報告書において、重要なコベネフィット、相乗効果、トレードオフは緩和と適応の間や異なる適応の反応の中に存在すると指摘されていることから、WG2の主担当省庁である環境省との連携を図ることにより、こうした議論に間接的に貢献していくことも考えられる。
 技術開発を社会実装へと着実につなげる観点から、より現場に近い関係府省との連携についても検討すべきである。更に、観測データをオープンデータ化して広く活用する観点から、データを保有する府省に理解を求めることも重要である。
 なお、企業等のステークホルダーに適応策の導入に向けた取組を促すには、観測・予測結果や技術開発成果等に係る信頼性の担保が課題となることから、関係府省が連携し、地球温暖化に伴う被害の想定・確率等の提示方法等について、気候変動予測・影響評価に携わる研究者やステークホルダーと検討を進めていくことが望まれる。

2.4.その他の地球環境研究との関連性

気候変動予測研究の継続的な推進

 地球シミュレータの開発に伴い加速的に進展した我が国の気候モデリングに関する研究開発は世界的にも高く評価されており、「21世紀気候変動予測革新プログラム」における気候変動シミュレーションの改良・高度化や、全球規模の長期的な気候変動精密予測により創出された成果は、IPCC-WG1第5次評価報告書にも大きく貢献している。
 今後のIPCC等の国際的な地球温暖化問題等への取組に対する我が国の貢献の促進や、温室効果ガスの排出を抑制する緩和策だけでは避けきれない気候変動の影響に対処する適応策の検討は、地球観測衛星や海洋観測網の着実な整備により得られた観測データや、「気候変動リスク情報創生プログラム」をはじめとした気候変動予測に係る基盤的プログラムによって創出された最先端の研究開発成果に支えられているものであり、その重要性を再確認すべきである。
 特に、「気候変動リスク情報創生プログラム」については、本年秋に予定される第5次評価報告書取りまとめ後のIPCCの動向や、適応に向けた技術開発における基盤データとしての利用、FE構想への対応を通じて得られる国際的な貢献等も視野に入れ、気候変動予測の科学的な信頼性を高め、ボトルネックを解決する最先端の研究開発と社会的ニーズに即した出口志向の研究開発とのバランスに留意しつつ、重点化を図りながら継続的に取り組んでいく必要がある。

お問合せ先

研究開発局環境エネルギー課

メールアドレス:kankyou@mext.go.jp

(研究開発局環境エネルギー課)