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第2部   文教・科学技術施策の動向と展開
第6章  研究開発の戦略的重点化
(2)  重点4分野の研究開発の推進
4  環境分野の研究開発の重点的推進



(1) 研究開発の推進方策について

 環境分野は,第2期科学技術基本計画において,特に重点を置いて,優先的に研究開発資源を配分すべき分野の一つに位置付けられています。また,総合科学技術会議が策定した「分野別推進戦略」において,今後5年間に重点的に取り組んでいくべき五つの重点課題が選定されました。

〈重点課題〉
{1}地球温暖化研究
{2}ゴミゼロ型・資源循環型技術研究
{3}自然共生型流域圏・都市再生技術研究
{4}化学物質リスク総合管理技術研究
{5}地球規模水循環変動研究

 これらを踏まえて,平成14年6月に,科学技術・学術審議会研究計画・評価分科会において「地球環境科学技術に関する研究開発の推進方策について」が取りまとめられ,15年5月には,ヨハネスブルグ・サミットの開催などを受けて,内容の一部見直しが行われました。この中で,分野別推進戦略に示された五つの重点課題についての具体的な研究課題を示すとともに,大学などにおける研究基盤や体制の整備・充実,自然科学と人文・社会科学の融合,人材の育成・確保などの重要性を指摘しています。

 文部科学省においては,上記推進方策などを踏まえ,大学や研究機関などを中心とした研究開発を積極的に推進しています。


(2) 環境分野における取組について

{1}地球環境問題解決のための研究

 近年,地球温暖化など地球的規模の環境問題の顕在化により,科学技術を活用してこれらの問題の解決を図っていくことが強く求められています。

 我が国は,2002年(平成14年)6月に,先進国と市場経済移行国における温室効果ガスの排出量について法的拘束力のある数値目標を盛り込んだ「京都議定書」を批准しました。これに先立ち,14年3月には新たな「地球温暖化対策推進大綱」が策定され,革新的な環境・エネルギー技術の開発や観測・監視体制の強化,調査研究において科学技術の役割が明確化されています。

(ア)地球的規模の諸現象の解明に関する研究開発等

 地球環境にかかわる現象は,一国のみの問題にとどまらないため,全地球規模による地球観測を,国際的な連携・協力により効果的に実現することが重要です。このため,文部科学省では,地球圏・生物圏国際共同研究計画(IGBP)など国際的な研究計画に積極的に参加し,外国の研究機関などと共同研究を進めています。

 また,気候変動に関する科学的知見を取りまとめ,各国政府に提供する「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」では,2007年の第4次評価報告書の作成に向けた作業を開始しており,我が国は,これまで以上に,地球温暖化にかかわる予測・影響評価に関する科学的知見を積極的に提供する必要があります。

(i)地球シミュレータ計画の推進

 宇宙航空研究開発機構(当時の宇宙開発事業団),日本原子力研究所,海洋科学技術センター(平成16年4月より海洋研究開発機構。以下同じ)が共同で開発を行ってきた世界最高水準の大規模計算機「地球シミュレータ」は,平成14年3月より運用を開始しています。地球シミュレータは,高い計算性能から生み出されたシミュレーションの成果が評価され,「ゴードンベル賞」(14年11月),「21世紀の偉業賞」(15年6月)などを受賞しました。文部科学省では,今後も,地球規模の現象を正確に把握し,精度の高い地球変動予測を実現することを目指し,地球シミュレータの安定的かつ効率的な運用を進めます。

2)現象解明研究の推進

 宇宙航空研究開発機構や海洋科学技術センターの共同プロジェクト「地球フロンティア研究システム」においては,気候変動予測,水循環予測,地球温暖化予測などに関する現象解明研究(プロセス研究)・モデル開発などを進めています。また,研究開発に必要な観測データを収集・解析するため,「地球観測フロンティア研究システム」において,各地域での本格的な観測研究を実施しているほか,ハワイ大学の国際太平洋研究センター(IPRC)とアラスカ大学の国際北極圏研究センター(IARC)において,米国との研究協力を実施しています。

 また,文部科学省では,平成14年度から,産学官の研究機関の英知を集結し,精度の高い温暖化予測を目指した「温暖化予測『日本モデル』ミッション」と将来の水資源・水災害を予測することを目的とした「水循環変動予測ミッション」の二つのミッションからなる「人・自然・地球共生プロジェクト」を実施しています。

 さらに,地球環境問題の解決に向けた学問の創出のための総合的な研究を行うことを目的として,文部科学省は,平成13年に,総合地球環境学研究所を創設しました。

 このほか,科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業において,「地球変動のメカニズム」や「水の循環系モデリングと利用システム」などに関する研究開発などを推進しています。

(イ)地球的規模の観測研究の推進

 地球的規模の諸現象の解明を図る上で必要な情報を集積するためには,人工衛星による観測や海洋観測等により地球に関する情報を得ることが必要であり,地球観測技術の研究開発が重要です。このため,文部科学省は以下の(i)〜(iv)の研究開発を推進しています。また,「統合地球観測戦略(IGOS)パートナーシップ 」に参加し,全世界規模の海洋・水循環観測を推進しているほか,平成15年6月に開催されたG8エビアン・サミットでは「持続可能な開発のための科学技術」行動計画が合意され,特に地球観測については,今後10年間の各国の観測戦略を調整した実施計画を策定することとなり,16年春の東京閣僚会合で実施計画の枠組みを取りまとめ,同年末の欧州閣僚会合で実施計画がまとめられることとされています。

(i)海洋観測技術

 海洋は,地球的規模の諸現象に大きくかかわっており,その果たす役割の解明が重要な課題となっています。このため,海洋科学技術センターにおいて,中高緯度トライトンブイ(海洋観測ブイ)の実証試験や次世代型氷海用自動観測ブイ(J-CAD)など海洋観測技術の研究開発を推進するとともに,海洋地球研究船「みらい」を用いて,北太平洋・インド洋などで観測研究を実施しています。平成15年度は,「みらい」により,南半球の約500測点において,海面から海底までの水温・塩分・溶存酸素・栄養塩類などについて高精度に測定・分析を行う南半球周航航海「BEAGLE2003」を実施します。これらのデータから,地球温暖化などの気候変動に伴う,熱的・密度的海洋の変化と,二酸化炭素・栄養塩などの物質輸送の変化を明らかにすることが期待されます。

海洋地球研究船「みらい」(提供:海洋科学技術センター)

 また,全世界の海洋の状況を即時に監視・把握するため,文部科学省は,平成12年度から,国土交通省と共同で,国際協力の下,参加国が海面から水深2,000mまでの水温・塩分の鉛直分布を観測するために,全世界で約3,000個の中層フロートを展開する高度海洋監視システムの構築(ARGO計画)に着手しています。

2)人工衛星による観測に関する技術

 人工衛星による地球観測は,広範囲にわたる様々な情報を繰り返し連続的に収集することを可能とするなど,極めて有効な観測手段であり,現在,特に地球環境問題の解決に向けて,地球観測衛星委員会(CEOS)や国内外の関係機関と協力しつつ,総合的な推進を図っています。

 宇宙航空研究開発機構においては,熱帯降雨観測衛星(TRMM)に搭載されている降雨レーダ(PR)や地球観測衛星(「Aqua」)に搭載されている改良型高性能マイクロ波放射計(AMSR-E)などからデータを取得しているほか,陸域観測技術衛星(ALOS)の開発,温室効果気体観測技術衛星(GOSAT)の開発研究,全球降水観測計画/二周波降水レーダ(GPM/DPR)などの研究を,関係機関との協力の下に進めています。

 また,人工衛星を用いた地球環境の観測と処理手法を確立するため,地球環境遠隔探査技術の研究などを推進しています。

 さらに,人工衛星からのデータの利用促進を図るため,宇宙航空研究開発機構の地球観測データ解析研究センターなどにおいて,地球観測データを利用した研究や地球観測情報ネットワークの整備を,関係機関と密接に連携を取りながら推進しています。

3)南極観測

 昭和30年の閣議決定に基づき開始された我が国の南極地域観測事業は,文部科学省に設けられた「南極地域観測統合推進本部」(本部長:文部科学大臣)の下に,関係府省の協力を得て,中核的実施機関である国立極地研究所が中心となって実施しています。平成15年度は,第44次観測隊(越冬隊)と第45次観測隊が,昭和基地を中心に,気象などの定常的な観測や地球規模での環境変動の解明を目的とする各種のプロジェクト観測とモニタリング(継続監視)研究観測を実施しています。

南極観測船「しらせ」と昭和基地

(iv)成層圏プラットフォーム(成層圏滞空飛行船)の研究開発

 文部科学省は,総務省と連携し,成層圏に滞空させた観測センサ・無線局などにより,地球観測,通信・放送などに利用するための成層圏プラットフォーム飛行船技術の研究開発に着手しています。平成15年8月には成層圏滞空試験を実施し,飛行船を成層圏高度(目標高度15km)に到達させることに成功しました。

{2}環境対策技術にかかわる研究開発

 将来の我が国における経済社会の持続的な発展のためには,資源の投入,廃棄物などの排出を極小化する生産システムの導入のほか,自然循環機能や生物資源の活用などにより,資源の有効利用と廃棄物などの発生抑制・循環的利用・適正処分を行い,天然資源の消費を抑制し,環境への負荷ができる限り低減される循環型社会を構築するための研究開発が不可欠です。

 文部科学省では,平成15年度から,都市・地域から排出される一般・産業廃棄物やバイオマス *1 などを無害化するだけでなく,原料化・燃料化するための複合処理・再資源化に関する技術開発とともに,その技術の実用化と普及を目指して,安全性や影響評価,経済社会システムの一環として成立させるための社会システム設計に関する研究開発を推進しています。

 また,近年,ダイオキシン類,内分泌かく乱物質(いわゆる環境ホルモン)など化学物質の環境リスク対策に関する研究に関心が集まってきています。このため,これらの試験法・測定法の開発などの調査,研究開発を積極的に行っています。


* パートナーシップ

 一般に,「協力関係」のことを言う。


*1 バイオマス

 生物資源(バイオ)の量(マス)を示すものであるが,ここではエネルギー源や化学・工業原料として利用される生物体の意味を用いており,再生可能な生物由来の有機性資源で化石燃料を除いたもの。


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