同時発生の気候災害は、世界のコーヒー生産にますます大きな課題をもたらします

2023.03.11
  • ダグ・リチャードソン ,

    Roles Conceptualization, Formal analysis, Investigation, Methodology, Software, Visualization, Writing – original draft

    * E-mail: doug.richardson@unsw.edu.au

    Affiliation CSIRO Oceans & Atmosphere, Hobart, Tasmania, Australia

    ORCID logo https://orcid.org/0000-0001-5397-0201

    ⨯

  • ジャロッド・キャス

    Roles Conceptualization, Investigation, Methodology, Writing – review & editing

    Affiliations Centre for Applied Climate Sciences, University of Southern Queensland, Toowoomba, Queensland, Australia, School of Agriculture and Environmental Science, University of Southern Queensland, Toowoomba, Queensland, Australia

    ⨯

  • ヴィヴェーカーナンダ・M・バイラレディ、

    Roles Data curation, Methodology

    Affiliations Centre for Applied Climate Sciences, University of Southern Queensland, Toowoomba, Queensland, Australia, Future Drought Fund Hub (Research), University of Southern Queensland, Toowoomba, Queensland, Australia

    ⨯

  • ディディエ・P・モンセレサン

    Roles Writing – review & editing

    Affiliation CSIRO Oceans & Atmosphere, Hobart, Tasmania, Australia

    ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-0310-8995

    ⨯

  • ジェームズ・S・リズビー

    Roles Writing – review & editing

    Affiliation CSIRO Oceans & Atmosphere, Hobart, Tasmania, Australia

    ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-3202-9142

    ⨯

  • ドゥーガル・T・スクワイア

    Roles Writing – review & editing

    Affiliation CSIRO Oceans & Atmosphere, Hobart, Tasmania, Australia

    ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-3271-6874

    ⨯

  • カーリー・R・トーザー

    Roles Writing – review & editing

    Affiliation CSIRO Oceans & Atmosphere, Hobart, Tasmania, Australia

    ORCID logo https://orcid.org/0000-0001-8605-5907

    ⨯

  • 公開日: 2023 年 3 月 8 日
  • https://doi.org/10.1371/journal.pclm.0000134
  •  

概要

世界のコーヒー生産は、複数の国で同時に発生する収量の広範な同時減少を特徴とする同時不作のリスクにさらされています。他の作物については、これまでの研究で、エルニーニョ南方振動 (ENSO) などの大規模な気候モードによって引き起こされる可能性がある、空間的に複雑な気候異常によって同期障害が強制される可能性があることが示されています。世界のコーヒー生産に関連する、空間的に複合化する気候ハザードの体系的な分析を提供します。文献から 12 の気候ハザードを特定し、世界の上位 12 のコーヒー生産地域でこれらのハザードがどの程度発生し、同時に発生するかを評価します。1980 年から 2020 年の間に、すべての地域で気候災害と複合事象の数が増加していることがわかりました。さらに、ハザードのタイプが過度に寒冷な状態から過度に温暖な状態に変化したことから、明確な気候変動の兆候が明らかです。過去 10 年間で空間的に複合的なハザードが特に一般的になり、2010 年以前に発生した最も危険な年は 6 年のうちの 1 つだけでした。私たちの結果は、ENSO が、世界的にも地域的にも、年間の複合イベントの変動性を説明する主要なモードであることを示唆しています。太平洋のエルニーニョのような海面水温は、ほとんどのコーヒー産地での降水量の減少と気温の上昇に関連しており、温暖な気候と乾燥した気候が空間的に複合しています。この関係は、ラニーニャのような署名では逆になります。マッデン・ジュリアン振動はまた、コーヒーに対する気候の危険性と強い関連性を示しています。海大陸での活動の増加に伴い、寒冷または湿潤災害の数が世界的に増加し、温暖または乾燥災害の数が減少しています。気候変動の予測では、熱帯地方の気温が上昇し続ける可能性が高いことを示しているため、コーヒー生産は、空間的に複合化する気候災害に対応して、継続的な体系的なショックが予想される可能性があることを示唆しています。

1 はじめに

コーヒーの生産は、開発途上国の何千万人もの農家の生活を支えています [1 ]。2018 年のコーヒーの年間輸出額は推定 356 億米ドルにのぼり、1991 年の 4 倍以上に増加しました [2 ]。世界のコーヒーの大部分は、コーヒー アラビカ(アラビカ種) とコーヒー豆(ロブスタ種) の 2 種類で構成されています。コーヒー、特にアラビカ種は、気候変動や変化の影響を受けやすい作物と見なされています [3 –5 ]。

大まかに言えば、気候がコーヒーの栽培に影響を与える方法は 2 つあります。第一に、地域の気候がコーヒーの栽培に適しているかどうかを決定します。コーヒーの栽培に最適な年間温度範囲は、一般的に 18°C から 22°C (アラビカ種) または 22°C から 28°C (ロブスタ種) とされています [6– 8]。同様に、年間降水量の場合、最適な範囲は 1400 mm から 2000 mm (アラビカ種)、または 2000 mm から 2500 mm (ロブスタ種) [6]。これらの気候値は、これらの種の分布に関する歴史的調査から導き出され、コーヒーに適した気候条件を推測するために使用されます (つまり、種が生き残り繁殖できるかどうか)。これらの気候範囲からの大幅な逸脱は、その地域が現在、または将来の気候変動の下で、コーヒーの栽培に適さないことを示していると見なされます [3]。

人為的な気候変動は、コーヒーの適性の世界的な分布を変えると予想されています。コーヒー栽培に適した土地の面積は、最大 50% 減少する可能性があります [3 ]。世界的には、気温の上昇がこれらの予測される損失の主な要因ですが、地域の研究では、総降水量と季節性の変化が重要であることが示されています [5 ]。理論的には、より標高の高い場所など、より適切な地域に生産を移すことができます。しかし、多くの農家、特に小規模な土地所有者は、移転するためのリソースと柔軟性が不足していることがよくあります [2 ]。このような大規模な土地利用の変化は、重大な社会経済的および環境的課題をもたらすでしょう。

気候がコーヒー栽培に影響を与えるもう 1 つの方法は、年間の生産サイクルと収量に対する年々変動の影響によるものです (コーヒー農園の有無に基づく適合性調査とは対照的です)。どの年でも、熱波、干ばつ、霜、洪水などの気候災害がそれぞれコーヒーの収量に影響を与える可能性があります [8 –14 ]。最適ではない気温と降水量の不足は、収量と豆の品質に悪影響を及ぼし、気候は害虫や病気の制御として機能します [5 ]。気候変数に対するコーヒーの脆弱性は植物のライフサイクルの段階に応じて変化するため、タイミングも重要です [8、15 ]。

他の作物と同様に、世界のコーヒー貿易に対する体系的なリスクは、同期した不作によってもたらされます。これらの失敗は、大規模な収量不足によって特徴付けられ、広範囲にわたる空間的に複雑な気候異常の結果として発生する可能性があります [16 –20 ]。ただし、コーヒーの生産性については、気候変動の影響は通常、国または地域の空間スケールで分析されます[ 5、8、10、13、14]。地球規模では、コーヒー生産に影響を与える空間的に複合的なイベントの頻度の歴史的な変動性と変化は不明です。

大規模な気候モードが、空間的に複合的なイベントを強制する役割を果たしている可能性があります [21 –24 ]。しかし、気候モードがコーヒー生産にとって重要な空間的に発生する気候ハザードを説明する程度は調査されていません。エルニーニョ南方振動 (ENSO) は、熱帯の降水量と気温に影響を与える太平洋の海面水温 (SST) 変動の支配的なモードです[ 25、26]。ENSO は、世界のコーヒー生産と価格に直接関係しており [27 –30 ]、同時不作の強制に関与している [16、17、19 ]。

ENSO とは別に、以前の研究では、大西洋とインド洋の変動モードと熱帯の表面条件との遠隔接続が強調されています。インド洋ダイポールモード (IOD)、大西洋ニーニョ、および熱帯北大西洋および南大西洋 (TNA および TSA) モードは、コーヒー生産地域全体にさまざまな影響を与えます[22、31– 34]。マッデン・ジュリアン振動 (MJO) は、地球規模の対流を調節する熱帯における季節内変動の主要なモードです [35 ]。MJO活動は、作物の開花期[38]。MJO が世界のコーヒー生産にとって重要な気候災害にどの程度影響を与えるかは、未解決の研究課題です。

この記事では、世界のコーヒー栽培地域の適合性と生産に関連する、空間的に複合化する気候ハザードの分析を紹介します。それぞれの生産サイクルを持つさまざまなコーヒー生産地域を検討します。文献から、コーヒーの生産性と地域の栽培適性に影響を与える気候プロセスを特定し、これを「気候ハザード」と呼んでいます。さまざまな災害、地域、季節を含むこれらの広範な要因は、空間的に複合化されたイベントの時間的変化を簡潔に調査できるアプローチで合成されます。

また、これらの複合イベントと熱帯気候の潜在的なドライバーとの関係を評価し、複合イベントの発生を促進する上でどの気候モードが最も重要であるかを強調します。記事は以下の構成になっています。セクション 2 では、使用したデータと方法について詳しく説明します。セクション 3 で結果の説明と考察を提供します。この記事はセクション 4 で、提示された研究の要約で締めくくられます。

2.3 気候災害事象の計算

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Content retrieved from: https://journals.plos.org/climate/article?id=10.1371/journal.pclm.0000134.

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