Geospatial Assessment of Smallholder Maize Farm Distribution, Heatwave Exposure and Farmer Adaptation in Thulamela Local Municipality, Limpopo Province, South Africa

南アフリカの農村地帯において、トウモロコシは単なる作物ではありません。それは日常生活の根幹であり、数え切れないほどの家庭にとって主要な食料源なのです。小規模農家にとって、この穀物は広大な資源を持つ工業的農業とは異なり、限られた区画の土地で栽培されており、失敗への許容範囲は極めて狭いものです。彼らの成功は、季節のリズムと雨の信頼性に完全に依存しています。しかし、気候は変化しています。地球規模の気温上昇は、より頻繁で強烈な熱波として知られる、極端な高温期をもたらしています。これらは単に暑い日というだけでなく、数日間にわたって気温が通常の平均を大幅に上回り続け、土壌を乾燥させ、植物にストレスを与える持続的な期間を指します。トウモロコシのような、成長過程における温度変化に敏感な作物にとって、このような熱は壊滅的なものとなり、潜在的な収穫を失敗へと変えてしまう可能性があります。これらの農場が正確にどこに位置し、上昇する気温によってどのように影響を受けているのかを理解することは、コミュニティ全体の食料安全保障を守る上で極めて重要です。

ヴェンダ大学の研究者たちは、小規模農家が多いことで知られるリンポポ州のトゥラメラ地方自治体において、この「目に見えない脅威」をマッピングすることに着手しました。彼らは、2つの根本的な問いに答えようとしました。すなわち、「これらのトウモロコシ農場はどこに位置しているのか」、そして「実際にどの程度の熱ストレスに直面しているのか」という問いです。これを行うために、彼らは2つの非常に異なる種類の情報を組み合わせました。第一に、高解像度の衛星画像を用いて宇宙から土地を観察しました。これらの画像は地球表面の詳細な写真のような役割を果たし、森林、水、建物、そしてトウモロコシ畑特有の緑のシグネチャーといった、異なる種類の土地被覆を識別することを可能にします。第二に、過去30年間にこの地域がどれほど頻繁に、そしてどれほど激しく熱波を経験してきたかを追跡するために、地上観測所とコンピュータモデルから得られた歴史的な気象データを収集しました。農場のマップを熱のマップの上に直接重ね合わせることで、どの畑が最も危険にさらされているのかを正確に特定することができました。

研究チームは、衛星画像を分析するために高度なコンピュータプログラムを使用し、ソフトウェアにトウモロココスの畑と他の種類の土地との違いを認識させる学習を行いました。彼らは、どちらの方法がより正確であるかを判断するために、2つの異なる手法をテストしました。多くの決定木を構築して土地を分類する手法を用いた方法は、テストケースの91パーセントで作物を見事に特定し、優れたツールであることが証明されました。もう一方の手法は精度が劣っていました。この優れた手法を用いて、研究者たちは、トゥラメラ地方自治体に点在する小規模なトウモロコス農場が約73,400ヘクタールあることを算出しました。これは広大な面積であり、重要な経済および食料生産ゾーンを象徴しています。

農場がマッピングされると、研究者たちはそれらを熱ストレスのデータと重ね合わせました。彼らは、トウモロコスに害を及ぼすことが知られている温度の閾値に基づき、熱ストレスを3つのレベルで定義しました。第1段階は、気温が30度を超える場合で、作物にとってストレスがかかる状態とされます。第2段階は35度を超え、高ストレスとなります。そして第3段階は40度を超え、極端なストレスとなります。結果は、懸念すべき状況を明らかにしました。マッピングされたトウモロコス農場のほぼ4分の3、具体的には74.5パーセントが、気温が定期的に30度を超える高熱ストレス地域に位置しています。これは、大多数の農家にとって、生育期が頻繁に中断され、花粉の生存能力を低下させたり、粒が満たされる時間を短縮させたりすることで、最終的に収穫量を減少させる気温に直面していることを意味します。40度の極端な熱に直面する農場はより少ないものの、研究では、これらの稀な激しいスパイク（急上昇）さえも現実的な脅威であり、深刻な被害をもたらす可能性のある孤立したホットスポットが存在することが分かりました。

農家がこれらの条件にどのように対処しているかを理解するために、研究者たちはこの地域の60軒の小規模生産者に直接聞き取り調査を行いました。その調査は、苦闘の明確な姿を描き出しました。ほとんどの農家が、熱波はより激しく、より長く（しばしば10日を超える）なっていると報告しました。彼らは、葉の萎凋（いちょう）、植物の乾燥、粒の発達不良といった、作物への目に見えるダメージを説明しました。こうした課題にもかかわらず、農家はただ手をこまねいているわけではありません。彼らが用いる最も一般的な適応戦略は、土壌の健康を維持するために異なる作物を順次栽培する伝統的な手法である「輪作」です。半数以上の農家がこの方法を用いていると報告しました。他にも、最初の雨に合わせて植え付けの時期を調整したり、乾燥に強い品種のトウモロコスに切り替えたりしている人々もいます。しかし、調査は支援体制の重大な欠如も浮き彫りにしました。農家の約4分の3が、政府やその他の組織からの農業支援を全く受けていないと回答しました。多くの農家は、乾燥期を乗り切るのに役立つ灌漑システムへのアクセスができず、新しい技術や肥料のような資材に投資するための経済的資源もほとんど持ち合わせていません。

本研究は、トゥラメラの小規模なトウモロコス農場が、温暖化する気候による増大する圧力の下にあると結論付けています。衛星マッピングと現地調査の組み合わせは、農家が回復力（レジリエンス）を持ち、積極的に適応しようとしている一方で、彼らが成功するために必要な道具や資源がしばしば手の届かないところにあることを示しています。データは、水貯蔵、手頃な価格の灌漑、そしてこの労働力の大部分を占める女性や高齢の農家に対する的を絞った支援へのアクセスが改善されない限り、熱波の脅威が引き続き家庭の食料安全保障を脅かし続けることを示唆しています。この研究は、問題の所在を正確に示すエビデンスに基づいたマップを提供し、どこでリスクが最も高いのかを示し、これらのコミュニティがより安全な未来を築くための取り組みの基礎となるものです。