環境（2）
生態系の重要性
The Importance of Ecosystems
生態系とは何だろうか What is an ecosystem?
世界最高峰のエベレスト山（8848ｍ）のうえを渡り鳥が飛び、地上には数多くの動植物が棲み、地下にも多くの生物が棲んでいる。海面下約10 km の深海にも生物が棲んでいることが確認されている。このように、地球上で生物が生活している領域を生物圏（バイオスフィア）とよぶ。
Over Mt. Everest (8848 m) fly migratory birds, on the ground live many kinds of plants and animals, and also underground live hosts of organisms. It is observed that even in a deep sea about 10 km below sea level live organisms. The parts of the earth in which organisms live are collectively called the biosphere.
地球上の生物は、さまざまな環境に適応して多様に進化してきた。そして、多様な生物とそれを取り巻く大気、水、土壌などの無機的環境が網の目のように相互につながった関係を保っている。このような生物群集とその周辺の環境との相互作用系を生態系（エコシステム）という。生態系は非生物的な要素である無機環境と、生産・消費・分解を役割とする三つの生物群集から構成されている。生産者である緑色植物は、無機物を体内に取り込み、太陽からの光エネルギーを利用して有機物を合成する。消費者である草食動物や肉食動物は、生産者が生産した有機物を利用して自己の生物体を形成する。分解者である微生物は、植物や動物の遺体や排泄物中の有機物を分解し、環境に無機物質を戻す働きをしている。
Organisms on the earth evolve into diverse forms as they adapt to various environments around them. Those diverse organisms and their surrounding inorganic environments, such as the air, water, and soil, are connected with each other like a network. Such an interactive system between biological communities and their imminent environments is referred to as an ecosystem. An ecosystem consists of abiotic elements known as inorganic environments and three biological communities serving for production, consumption, and decomposition. Green plants as the producer take in inorganic substances, and synthesize organic matter by using light energy from the sun. Grass-eating and flesh-eating animals as the consumer form their own bodies by using organic matter produced by the producer. Microbes as the decomposer decompose organic matter contained in the remains of plants and animals and their excreta, and return the resulting inorganic substances to the environment.
人間も生態系の一構成員である。今日の環境問題は、あまりに急速な人間活動の拡大によって、自然生態系の動的平衡状態が崩れ、不均衡になった結果といえる。環境問題を考えるとき、「私たち人間は生態系の支配者ではなく、地球上での影響力がきわめて大きい生態系の一構成員である」という自然認識が必要である。
Humans, too, are a member of ecosystems. Today's environmental problems can be seen as a result of human activities expanding so rapidly that natural ecosystems lost their dynamic equilibrium and became imbalanced. When we think of environmental problems, we must be aware that "humans are not the ruler of ecosystems but a member of them who has an enormous impact on the earth."
生態系を構成する個々の要素自体は絶えず変化しつつも、生態系全体としては動的な平衡状態が保たれている。この生態系の動的平衡状態は、地球の長い歴史のなかで自然環境の変化と生物の進化や適応によって得られたものであり、一度その平衡が崩れると元の状態には戻りにくい。
While the individual elements of an ecosystem are constantly changing, the ecosystem as a whole is kept in a state of dynamic equilibrium. This dynamic equilibrium of ecosystems, which was achieved by the transformation of the environment and the evolution and adaptation of organisms over the long history of the earth, can hardly be restored once it is destroyed.
現在、世界各地、特に熱帯雨林地域を中心に、野生生物が急激に減少しており、国連のミレニアム生態系評価によると、絶滅速度は過去と比べて100～1000倍に達しているといわれている。これを種レベルだけでなく、生態系の問題として捉えることが必要である。
Currently, wildlife is sharply decreasing in many parts of the world, mainly in regions where tropical rain forests extend. The UN reported in its Millennium Ecosystem Assessment that the extinction of wildlife was going on 100 to 1000 times as fast as before. We must take this not just at the species level but as a challenge to ecosystems.
生物多様性とは何だろうか What is biodiversity?
「生物多様性」という用語は、絶滅危惧種に対する関心の高まりに伴って、生物学者のみならず、環境保護活動家、政治家、環境問題に関心の強い市民らによって広く用いられるようになった。
With the growth of public interest in endangered species, the term "biodiversity" became widely used not only by biologists but among environmental activists, lawmakers, and environmentally-aware citizens.
2014年に内閣府が行った生物多様性という言葉の認識度調査の結果によれば、「言葉の意味を知っている」と答えた者の割合が16.7％、「意味は知らないが、言葉は聞いたことがある」と答えた者の割合が29.7％、「聞いたこともない」と答えた者の割合が52.4％となっている。2012年に行われた調査の結果と比較すると、「言葉の意味を知っている」(19.4％→16.7％)、「意味は知らないが、言葉は聞いたことがある」(36.3％→29.7％）と答えた者の割合が減少し、「聞いたこともない」(41.4％→52.4％）と答えた者の割合が増加している。残念ながら、国民の生物多様性の認識度は低いといわざるを得ない。
The results of a 2014 Cabinet Office survey on the public awareness of the word "biodiversity" showed that the answers "I know the meaning of the word," "I don't know its meaning, but I know the word," and "I don't know the word" accounted for 16.7%, 29.7%, and 52.4%, respectively. Compared with the results of a corresponding survey in 2012, the proportions of the answers "I know the meaning of the word" and "I don't know its meaning, but I know the word" decreased from 19.4% and 36.3%, respectively, and the proportion of the answer "I don't know the word" increased from 41.4%. Unfortunately, it has to be said that biodiversity is less recognized among the people.
今や生物多様性の保全は、地球環境問題のなかでも最重要課題の一つであり、生物多様性条約が多くの国の間で結ばれている。生物多様性という用語には、「野生生物を大切にして守りましょう！」というメッセージが込められている。少し詳しく解説すると、生物多様性には生態系の多様性、種の多様性、遺伝子の多様性という三つの側面がある。生態系の多様性とは、森林、河川、池、干潟、サンゴ礁、海洋など、地球上にさまざまな生態系が存在することである。種の多様性とは、その生態系のなかに多様な生物種が存在し、生物と環境との関係、生物種間の競争・寄生・共生などの相互作用が豊富に存在することを示す。そして遺伝子の多様性とは、同一種においても生物個体間に遺伝的な違いがあることである。遺伝的な違いは生物進化の源となり、生存や繁殖に大きな影響を及ぼす。生物多様性は遺伝子の多様性によって生まれたともいえる。
Now the conservation of biodiversity is given first priority among global environmental issues, with the Convention on Biological Diversity ratified by many countries. The term biodiversity carries a message that says, "Cherish and protect wildlife!" More specifically, biodiversity has three aspects: the diversity of ecosystems, of species, and of genes. The diversity of ecosystems means that on the earth exist a variety of ecosystems such as forests, rivers, ponds, tidal flats, coral reefs, and the sea. The diversity of species implies that in an ecosystem live various species and exist plenty of relationships between organisms and the environment and such interactions as competition, parasitism, and symbiosis among different species. The diversity of genes means that even in the same species exist genetic differences among individual organisms. Genetic differences drive organisms to evolve, and significantly affect their survival and reproduction. You can even say that biodiversity results from the diversity of genes.
生態系がもたらすもの What ecosystems bring us
私たち人間は、生物多様性によって非常に多くの恩恵を受けているが、普段の生活ではそのことにあまり気づくことができない。生物多様性と人間の暮らしとの関係は、これまであまり体系的に研究されてこなかったが、2005年に発表されたミレニアム生態系評価の報告書では、「生態系サービス」という概念を用いて、その関係が示されている。ミレニアム生態系評価は、国連の主唱により行われた地球規模での生物多様性および生態系の保全と持続可能な利用に関する総合評価である。このミレニアム生態系評価報告書では、生態系サービスを以下の４点に分類して、安全、豊かな生活、健康、よい社会的な絆に対する生物多様性の意義について紹介している。
While receiving so many benefits from biodiversity, we can rarely be aware of them in our daily lives. The relationship between biodiversity and human living was previously not studied very systematically, but a 2005 report from the Millennium Ecosystem Assessment adopted the concept of "ecosystem services" to describe that relationship. The Millennium Ecosystem Assessment is a comprehensive assessment conducted globally under the UN's leadership for the conservation and sustainable use of biodiversity and ecosystems. That report from the Millennium Ecosystem Assessment classifies ecosystem services into the following four groups to explain the significance of biodiversity to safety, a rich life, health, and good social bonds:
(1) 供給サービス
生態系は動物や植物が再生産される仕組みを内在しており、この仕組みのおかげで人間は、食料や水、木材や燃料、繊維や薬品材料など、人間の生命を維持し、生活に欠かせない重要な資源を得ることができる。ここでいう生物多様性は、有用資源の利用可能性という意味できわめて重要である。ある生物種を失うことは、将来的にその生物を資源として利用する可能性を失うことにつながる。
(1) Supply services
Ecosystems have an intrinsic mechanism for reproducing plants and animals. This mechanism enables us to obtain resources that sustain our lives and are essential for our living, such as food, water, wood, fuels, textiles, and drug materials. In this context, biodiversity is crucial in terms of the availability of useful resources. Losing a species means missing the opportunity to use that species as a resource in the future.
(2) 調整サービス
森林は気候変動を緩和したり、洪水のリスクを抑えたり、水を浄化するなど、環境を制御する機能を示す。また、本来の生態系には多種多様な生物が共存していた。人間が農耕を始めた約１万年前から、ウンカやイナゴの大発生による農作物の壊滅的被害は悩みの種であった。また、この半世紀は「微生物の逆襲の時代」といわれるほど、世界的な感染症（パンデミック）が発生している。このように、ある特定の害虫や病原菌が爆発的に増加する現象は、生態系の調整機能の変化とも関係しているのかもしれない。
(2) Regulation services
A forest serves to control the environment typically by mitigating climate change, reducing flood risks, and purifying water. Originally, an ecosystem allowed a wide variety of organisms to coexist in it. Since humans began farming about 10,000 years ago, catastrophic damage on crops by an upsurge of leafhoppers or locusts has been a great worry to them. For the last half-century, global infections, or pandemics, occur so frequently that it is called an "era of microbial counterattacks." Those explosive increases of certain pest and pathogen species may be related to changes in the regulating function of ecosystems.
(3) 文化的サービス
精神や文化にも生態系の要素は深くかかわっている。文化的サービスとは、自然に対して畏敬の念を抱くといった精神的充足、写真・絵画・俳句などの対象、宗教・社会制度の基盤、レクリエーションの機会などを与えるサービスを示す。世界各地の地域固有の文化・宗教の多くは、その地域に固有の生態系や生物相によって支えられており、生物多様性はこうした文化の基盤となっている。
(3) Cultural services
The elements of an ecosystem are deeply involved with our mentality and culture as well. As its cultural services, an ecosystem makes us mentally satisfied (e.g., makes us feel reverence for nature), offers the object of a photograph, painting, haiku, etc., underlies religions and social systems, and gives us an opportunity for recreation. Many indigenous cultures and religions in each region of the world are supported by ecosystems and biota unique to that region, and biodiversity serves as a foundation of those cultures.
(4) 基盤サービス
(1) ～ (3) のサービスの供給を支える基盤を指す。例えば、光合成による酸素の生成、土壌形成、栄養循環、水循環などがこれにあたる。
(4) Infrastructure services
Indicate infrastructure for providing the services described in (1) to (3). For instance, oxygen generation by photosynthesis, soil formation, nutrient cycling, and the water cycle are among the infrastructure services of an ecosystem.
このように、生態系が私たち人間に与えている恩恵は非常に多様であり、それを支える生物多様性の保全は、地球上で人間が存在し続けていくうえできわめて重要である。すべての人びとが生物多様性と生態系サービスの価値を認識し、自らの意思決定や行動に反映させる社会を目指し、これらの価値を経済的に可視化する「生態系と生物多様性の経済学」が注目されている。
Thus, ecosystems give us a great variety of benefits. Since that variety is maintained by biodiversity, the conservation of biodiversity is critical for humans to continue to exist on the earth. Aimed at building a society in which everyone recognizes the values of biodiversity and ecosystem services and reflects them in his/her own decisions and actions, the "economics of ecosystems and biodiversity" is attracting attention as it visualizes those values in economic terms.
エコロジカルフットプリント The ecological footprint
環境科学では、前述のような生物学的概念としての生態系以外に、エコロジカルフットプリントを求め、地球の大地への依存率を比較してみることも必要である。エコロジカルフットプリントとは、「人間活動が地球を踏みつけた足跡」という意味で、人間の生活がどれほど自然環境に依存しているかを示す指標である。国際比較が可能であり、地球上の限りある土地面積に着目して持続可能な水準の超過を訴える手法は直感的に理解しやすいため、環境指標として評価されている。この数値の算定には、農作物の生産に必要な耕作地、畜産物などの生産に必要な牧草地、水産物を生みだす水域、木材の生産に必要な森林、二酸化炭素を吸収するのに必要な森林の面積などが用いられる。ＷＷＦ（世界自然保護基金）ジャパンの2017年報告書では、日本人１人あたりのエコロジカルフットプリントは5.0 gha（グローバルヘクタール；1 gha ＝ 生物生産力が世界平均的な土地の面積１ha）であり、日本の需要を国内だけで満たそうとすれば7.1個の日本が必要である。日本の１人あたりのエコロジカルフットプリントは世界の38番目であり、Ｇ７のなかではフランス、イギリスと同レベルである。世界中の人が日本と同じ生活をしたとすれば、必要な地球の個数は2.9個と計算される。また、エコロジカルフットプリントの世界平均は2.9 gha/人であり、世界の人を支えるためには地球1.7個が必要と計算されることから、現在の人類が地球の自然に過剰な負担を課した生活をしていることがわかる。
Besides discussing ecosystems, which are a biological concept as described earlier, environmental science also requires determining the ecological footprint to compare the rate of dependence on the earth. The ecological footprint, meaning "footprints left on the earth by human activities," is an indicator of how much human living depends on the environment. Allowing for international comparison, and focusing on finite land areas on the earth to warn of excess over a sustainable level in an instinctively understandable manner, the ecological footprint is appreciated as an environmental indicator. Its value is calculated by using land areas such as those of cultivated fields necessary for crop production, meadows necessary for stock farming, waters that bring marine products, forests necessary for wood production, and forests necessary for absorbing carbon dioxide. According to a 2017 report by the World Wildlife Fund (WWF) Japan, the ecological footprint per person in Japan is 5.0 global hectares (gha), where 1 gha is a hectare of land with global average biological productivity. This means that 7.1 Japans would be necessary to domestically meet all demand in Japan. Japan ranks 38th in the ecological footprint per person, positioned at the same level as France and the UK among the G7 members. It is estimated that 2.9 earths would be necessary for everyone in the world to live in the same way as in Japan. Since the global average ecological footprint is 2.9 gha per person, an estimated 1.7 earths would be necessary to support all people in the world. Thus, humankind now live in ways that impose an excessive burden on nature on the earth.
また、自然が乏しい都会においては、生物多様性を保全するための土地利用法として、ビオトープ事業の推進をはかることも大切である。日本国内においては、いわゆる古里（ふるさと）の原風景でもある里山の景観や生態系の保全が強く求められている。里山は実質的に日本の生物多様性を支えている場でもあるので、農業や林業を育成して過疎化を防ぎ、荒廃している里山の保全と活用をはかることが重要である。
In urban areas with scarce nature, it is also important to encourage biotope projects as a way of land use for conserving biodiversity. In Japan, there is a strong demand for the preservation of the landscapes and ecosystems of village forests, which remind many Japanese of their homes. Since village forests are actually where biodiversity is maintained in Japan, it is significant to foster agriculture and forestry to prevent rural depopulation, thereby trying to stop the deterioration and promote the preservation and utilization of village forests.