「核の冬」は世界の食糧供給にどのようなダメージを及ぼすのか？

戦争で核爆弾が使用されると、爆発や放射能の影響を受ける周辺地域への被害に加え、大気中に巻き上げられた大量の微粒子で日光が遮られる「核の冬」が到来するといわれています。そんな核の冬が現実のものとなった場合、世界の食糧供給にどのようなダメージが及ぶのかを調べた研究結果が発表されました。

Adapting agriculture to climate catastrophes: the nuclear winter case - IOPscience
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/adcfb5

Simulating the unthinkable: Models show nuclear winter food production plunge | Penn State University
https://www.psu.edu/news/research/story/simulating-unthinkable-models-show-nuclear-winter-food-production-plunge

A Nuclear Winter Could Destroy Much of The World's Food Supply : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/a-nuclear-winter-could-destroy-much-of-the-worlds-food-supply

核戦争で生じた灰や煙が大気の上層を覆って太陽光を遮った場合、地球の気温が急激に低下して世界中の農業に大打撃をもたらす可能性があります。そこで、ペンシルベニア州立大学の研究者が率いる研究チームは、世界で最も広く栽培されている穀物である「トウモロコシ」の生産に核の冬がどう影響するのかをモデル化しました。

論文の筆頭著者であり、ペンシルベニア州立大学植物科学科の准研究教授を務めるユーニン・シー氏は、「私たちは500万トンから1億6500万トンまでの範囲で煤(すす)の注入量を変化させながら、深刻度が増す6つの核戦争シナリオにおいて、3万8572地点におけるトウモロコシ生産のシミュレーションを行いました」と述べています。

このシミュレーションには、ペンシルベニア州立大学農学部の研究者らが作成したCycles agroecosystem model(Cycles農業生態系モデル)が使用されました。Cycles農業生態系モデルはペンシルベニア州立大学のスーパーコンピューターを使い、土壌・植物・大気システム内の炭素と窒素の循環を追跡することで、大規模かつ高解像度な作物の生長シミュレーションを実行可能です。

シミュレーションの結果、大気中に放出されるすすの量が550万トンにとどまる局地的な核戦争が起きたシナリオでも、世界のトウモロコシ生産量は7％も減少することが判明。すすの放出量が1億6500万トンに達する最悪のシナリオでは、トウモロコシ生産量は80％も減少する可能性があるとのことです。

以下の図は、左が大気中に放出されるすすの量が約500トンのシナリオ、右がすすの量が1億5000万トンのシナリオで、各地のトウモロコシ生産量がどれほど低下するのかを核戦争からの期間別に示したものです。放出されるすすの量が多いほどトウモロコシ生産量が減る地域が広く、また減少割合も大きいことがわかります。また、核戦争から12年が経過した段階でも依然として影響が残っていることがうかがえます。

さらに研究チームは、大気中に含まれるすすの影響だけでなく、紫外線の中でもエネルギーが強い紫外線B波の増加についてもモデル化しました。紫外線B波はトウモロコシのDNAの損傷や酸化ストレス、光合成の低下といった影響を引き起こすもので、核戦争で生じた窒素酸化物とすすの熱によってオゾン層が破壊されると、地表への紫外線B波の到達量が上昇する可能性があるとのこと。

研究チームのシミュレーションでは、紫外線B波の量は核戦争から6～8年後にピークに達し、トウモロコシの生産量をさらに7％減少させると推定されています。すすの放出と紫外線B波の影響を合わせると、トウモロコシの生産量は87％減少という結果が算出されました。

研究チームは仮に核の冬が起きた場合、より短い生育期間で、より低温の環境下で生育可能な品種へ切り替えることで、何もしない場合より10％トウモロコシ生産量を増やすことができると指摘。そのため、あらかじめ寒冷化に備えた品種の種子などをそろえた「農業レジリエンスキット」を準備しておくことで、核の冬によるダメージを軽減できるかもしれないとアドバイスしました。