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Global atlas of pesticide use

本論文は、多様なデータソースと機械学習を統合し、131の作物と167カ国にわたる290万トンの散布量をマッピングした、2016年から2020年までの農業用農薬使用量に関する初の世界規模のデータセットを提示するものであり、環境および健康への影響を軽減し、持続可能な政策を導くために必要な高解像度の洞察を提供するものである。

原著者: Peter Fantke, Yuyue Zhang, Anja Gladbach, Marissa Kosnik, Luke Settles, Ulf Norinder, Daniel Glas

公開日 2026-08-14
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原著者: Peter Fantke, Yuyue Zhang, Anja Gladbach, Marissa Kosnik, Luke Settles, Ulf Norinder, Daniel Glas

原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む

地球を、巨大で生きている庭園だと想像してみてください。この庭園が、飢えた虫や雑草、真菌によって食べ尽くされないように、農家は「農薬」と呼ばれる特別な化学的な道具を使います。これらの化学物質を、庭師の霧吹きに例えてみましょう。あるものは雑草を殺すためのものであり、あるものは虫を止めるためのものであり、またあるものは真菌による病気と戦うためのものです。しかし、本物の庭師が、どのくらいの量のスプレーを、どこに、いつ使うべきかを正確に知る必要があるのと同様に、世界中がこれらの化学物質をどのように大規模に使用しているかを知る必要があります。もし使いすぎたり、間違った方法で使用したりすれば、土壌や水、さらには私たちの健康までも害してしまう可能性があります。長い間、これらの化学物質がどれだけ、どこで、どの作物に対して使われているかを正確に把握することは、雲の多い空に浮かぶ星を数えるようなものでした。存在していることは分かっていても、詳細はぼやけていたり、欠落していたり、あるいは世界中の異なるノートの中に隠されていたりしたのです。

ここで、この霧を晴らすための新しい大規模なプロジェクトが登場します。大学と産業パートナーの科学者チームが、史上初となる「世界の農薬使用アトラス(地図帳)」を構築しました。このアトラスを、道路や都市の地図ではなく、世界の農場の超詳細で高解像度なビデオゲームのマップだと考えてください。単に「国Xは農薬を使用している」と言うのではなく、このマップはズームインして、どの化学物質が、どの作物に対して、植物のどの成長段階で、どのように散布されているかを正確に示します。彼らは2016年から2020年までのデータを集計し、政府の公式報告書、市場調査、および専門家の推定値を組み合わせ、世界の農業習慣の全体像を作り上げました。彼らの目標は、このぼやけた断片的な絵を、鮮明でクリアな画像に変え、どこが化学物質使用の「ホットスポット」であるかを特定し、より安全で持続可能な農業を実現することでした。

偉大なる農薬マップ

では、このチームが明かりを灯して新しいマップを見たとき、実際に何を発見したのでしょうか?まず、世界中でこれらの化学物質が驚くべき量使用されていることが分かりました。2016年から2020年の間、農家は毎年平均して290万トンの農薬を散布していました。これを比較するために言えば、世界中を一周するほど長いトラックの列を満たすのに十分な量です。

マップは、この使用量がクッキーに振りかけられたスプリンクル(トッピング)のように均一に広がっているわけではないことを明らかにしました。むしろ、特定の場所に集中しています。わずか3つの国――中国、アメリカ、ブラジル――が、世界中で使用される全農薬質量のほぼ半分(45%)を占めています。さらに興味深いことに、これら3カ国が扱う農地面積は全体の約**25%に過ぎず、つまり、比較的小さな世界の作物のシェアに対して、膨大な量の化学物質を使用しているのです。これらに続くのはアルゼンチン、インド、オーストラリア、日本、スペイン、カナダなどの国々で、これらを合わせると合計で22%**になります。

科学者たちが「どのような」種類の化学物質が使われているかを調べたところ、除草剤(雑草を殺すもの)が大きな割合を占め、総質量の53%に達していることが分かりました。殺菌剤(真菌と戦うもの)と「その他」の農薬はそれぞれ約17%であり、殺虫剤(虫を殺すもの)は13%を占めています。このリストの中で最も有名な名前は、年間79万トンの割合で使用されているグリホサートです。これに続いて、硫黄、マンコゼブ、アトラジンなどが続きます。

「どのように」「どこで」が重要である

このアトラスの最も素晴らしい点の一つは、単に化学物質を数えるだけでなく、それらが「どのように」使われているかを説明していることです。科学者たちは、必要な散布量は仕事の内容によって劇的に変わることを発見しました。それは、紙の切り傷を直すために小さな点のりを使うのと、屋根を密閉するためにバケツ一杯のりを使い切るのととの違いのようなものです。

散布率(1ヘクタールの土地あたりに投入される化学物質の量)は、**6桁(100万倍)**以上の開きがあります。

  • 軽いタッチ: 種が芽吹く前に種子に殺虫剤を施すような処理などは、中央値でわずか0.07 kg/haという極めて少ない量を使用します。
  • 強力な一撃: 逆に、植え付け前の土壌処理(燻蒸など)では、最大80 kg/haに達することもあります。

また、マップは「どのような」作物のタイプが重要であるかも示しました。多年生作物(果樹のように何年も生き続ける植物)は、一年生作物(小麦やトウモロコシなど)よりもヘクタールあたり約2.5倍多くの農薬を使用します。さらに、気候も役割を果たしています。より暑く湿度の高い場所では、害虫が温かく湿った天候を好むため、農家はより多様で重い用量の農薬を使用する傾向があります。

ホットスポットと驚き

このアトラスは、農薬使用が最も激しい「ホットスポット」を照らし出すヒートマップとして機能します。

  • ダイズは最大のターゲットであり、主にブラジル、アメリカ、アルゼンチンにおいて、世界の農薬質量の**14.4%**を吸収しています。
  • トウモロココ、小麦、米も主要な対象であり、多くの国で処理されています。
  • 国によっては非常に特定の習慣を持っています。例えば、日本は根菜類へのシアナミドの大量使用により、最も高い「年間負荷(作物面積あたりの農薬量)」を持っています。イスラエルは、果物やナッツ類に対してホルムアルデヒドやその他の化学物質を大量に使用していることで際立っています。

研究者たちはさらに、懸念すべき詳細も見つけました。一部の地域では多くの化学物質が禁止または厳格に制限されているにもかかわらず、マップはそれらが依然として使用されていることを示しています。具体的には、73種類の禁止または厳格に制限された化学物質が、依然として48カ国で適用されており、年間合計2,420万 kgに達しています。これは、ルールが存在していても、必ずしもすべての場所で守られているわけではないことを示唆しています。

マップはどうやって作られたのか

「どのようにしてこれほどのデータを手に入れたのか?」と疑問に思うかもしれません。それは容易なことではありませんでした。彼らは主に3つの情報源からデータを収集しました。

  1. 公式パネルデータ (71%): 中国、アメリカ、ブラジル、ヨーロッパなどの農家への調査。
  2. 業界統計 (27%): 公式データが不足しているラテンアメリカ、アジア、アフリカなどの一部の地域に関する市場専門家の推定値。
  3. 市場調査 (2%): カナダやアフリカの一部に関するデータ。

彼らはデータを精査し、負の数や不可能な化学物質名などのエラーがあるデータについて、約10%を破棄しました。データが全くない68カ国(主にサブサハラアフリカ)については、気候、栽培されている作物、および国の経済発展に基づき、おそらく使用されているであろうものを推測するために、スマートなコンピュータモデル(機械学習)を使用しました。また、散布が行われた時期(作物の成長段階)や、どのように散布されたか(航空散布、ブームスプレイヤーなど)といった欠落している詳細についても、隙間を埋めました。

なぜこれが重要なのか

このアトラスは、世界中の農薬の状況を詳細に捉えた初めての明確な視点を提供したという意味で、ゲームチェンジャーとなります。以前は、大まかな推定値しか持っておらず、あるいは役に立たない大きなカテゴリーにまとめられたデータしかありませんでした。今や、私たちはどこに問題があるのかを正確に見ることができます。

著者らは、このデータがより良い政策を作るために不可完全には不可欠であると示唆しています。どこでどのように農薬が使われているかを正確に知っていれば、以下のようなことが可能です。

  • 農薬使用量を削減するためのより良い目標を設定する。
  • ミツバチ、水、そして人間の健康へのリスクを理解する。
  • 化学物質に過度に依存することなく、作物を保護するためのより良い方法を見つける。

しかし、論文はこれが過去(2016年〜2020年)のスナップショットであることに注意を払っています。規制は変化し、新しい化学物質が承認されたり禁止されたりすることは常にあります。例えば、マンコゼブのような化学物質は2020年時点では広く使用されていましたが、その後、欧州連合(EU)で禁止されました。したがって、正確性を保つためには、このマップを定期的に更新する必要があります。

要するに、この論文は、世界がどのように食料を守っているかについての、最初の高解像度な「Google Earth」的な視点を与えてくれるものです。それは、私たちが多くの化学物質を使用している一方で、そのパターンは複雑であり、場所によって大きく異なることを示しています。これらのパターンに光を当てることで、私たちは将来に向けて、よりスマートで、より安全で、より持続可能な方法で農業を行うための対話を始めることができるのです。

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