灌漑のグローバル土地システムにおける役割：土地ベースの気候変動緩和と灌漑および多毛作拡大による世界の集約化可能性の評価

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a comprehensive modeling framework (mrwater) and empirical insights on the trade-offs between land-based mitigation and water sustainability.

🏛政策担当者:Informs agricultural and climate policy design by quantifying the potential and limits of irrigation and multiple cropping for climate mitigation.

本博士論文は、3つの研究課題に基づき、地球規模の土地利用システムにおける灌漑の役割を考察する。1) 陸上ベースの気候変動緩和策は、淡水消費と惑星境界にどのような影響を与えるか？2) 灌漑はどのように持続可能かつ経済的に合理的に拡大できるか？3) 水の利用可能性を考慮した上で、世界規模での多毛作は拡大可能か？2100年までに1.5度目標を達成するシナリオは、以下のことを示している。植物由来の食生活や食品廃棄物の削減といった需要側の対策は、土地システムへの負荷を軽減し、気候変動、土地システムの変化、生物多様性、窒素過剰、淡水利用にプラスの影響を与える。一方、バイオエネルギーや植林といった生産側の対策は、土地をめぐる競争と淡水資源への圧力を高める。方法論的に中心となる貢献は、水文関係や生態系の最低必要水量に加え、経済的生産性基準も考慮するmrwaterアルゴリズムである。分析によると、灌漑は農地の約65%で可能であるが、生態学的限界を遵守すると10%減少する。経済的枠組み条件が、世界の灌漑パターンを決定する。灌漑による多毛作は、特に熱帯・亜熱帯地域において、既存の農地での世界の作物生産を約30%増加させる可能性がある。しかし、高い収量増加が水不足に直面する場所では、持続可能性の問題が生じる。結論として、陸上ベースの気候変動緩和策は、水をめぐる競争を激化させる可能性がある。しかし、灌漑と多毛作は、地域の持続可能性の限界が尊重されるならば、食料供給と気候目標の調和に役立つ。土地と水資源への圧力を軽減し、淡水消費を惑星境界内に保つためには、食料システムの変革も決定的に重要である。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Diese Dissertation untersucht die Rolle der Bewässerung im globalen Landnutzungssystem anhand dreier Forschungsfragen: 1) Welche Auswirkungen hat eine landbasierte Klimaschutzpolitik auf Süßwasserverbrauch und planetare Belastungsgrenzen? 2) Wie kann Bewässerung nachhaltig und ökonomisch sinnvoll ausgebaut werden? 3) Lässt sich Mehrfachanbau weltweit unter Berücksichtigung der Wasserverfügbarkeit ausweiten? Ein Szenario, das das 1,5-Grad-Ziel bis 2100 einhält, zeigt: Nachfrageseitige Maßnahmen wie pflanzenbasierte Ernährung und weniger Lebensmittelabfälle entlasten das Landsystem und wirken positiv auf Klimawandel, Landsystemveränderungen, Biodiversität, stickstoffüberschuss und Süßwassernutzung. Produktionsseitige Maßnahmen wie Bioenergie oder Aufforstung erhöhen dagegen die Flächenkonkurrenz und den Druck auf Süßwasserressourcen. Ein zentraler methodischer Beitrag ist der mrwater-Algorithmus, der neben hydrologischen Zusammenhängen und ökologische Mindestwassermengen auch ökonomische Produktivitätskriterien berücksichtigt. Die Analyse zeigt, dass Bewässerung auf nahezu 65% der Ackerflächen möglich ist, unter Einhaltung ökologischer Grenzen jedoch um 10% geringer ausfällt. Wirtschaftliche Rahmenbedingungen bestimmen dabei die globalen Bewässerungsmuster. Mehrfachanbau durch Bewässerung könnte die globale Nutzpflanzenproduktion auf bestehendem Ackerland um fast 30% steigern, besonders in tropischen und subtropischen Regionen. Allerdings entstehen Nachhaltigkeitsprobleme, wo hohe Ertragssteigerungen auf Wasserknappheit treffen. Zusammenfassend können landbasierte Klimaschutzmaßnahmen die Konkurrenz um Wasser verschärfen. Bewässerung und Mehrfachanbau helfen jedoch, Nahrungsmittelversorgung und Klimaziele in Einklang zu bringen – sofern lokale Nachhaltigkeitsgrenzen beachtet werden. Entscheidend ist auch eine Transformation des Ernährungssystems, um den Druck auf Land- und Wasserressourcen zu verringern und den Süßwasserverbrauch innerhalb planetarer Grenzen zu halten.

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