Research press release

農業:オゾン濃度がカリフォルニアの多年生作物の収量減少につながっている

Nature Food

Agriculture: Ozone levels lead to losses in California’s perennial crops

オゾン濃度は、米国カリフォルニア州の多年生作物の収量に悪影響を及ぼしてきており、年間10億米ドル(約1100億円)の損失をもたらしたと推定するモデル研究について報告する論文が、Nature Foodに掲載される。

気温や大気質が変化すると、農業生産性に影響が出るが、この点に関する研究の大部分は、主要な一年生作物(例えば、コムギ、ダイズ、イネ)に着目していた。多年生作物(例えば、果物とナッツ)に対する気候変動と大気質の影響については、比較的わずかな情報しか得られていない。多年生作物は、食事の多様性と栄養にとって大切で、米国カリフォルニア州の農業の経済的価値という観点では、全体の約38%を占めている。カリフォルニア州では、400種以上の農産品が生産されており、米国の果実とナッツの3分の2、野菜類の3分の1以上がカリフォルニアから供給されている。同州の2015年の農業生産高は、約600億米ドル(約6兆6000億円)と評価された。

今回、Chaopeng Hongたちの研究チームは、1980〜2015年に収集されたオゾン濃度、気温、作物収量に関する過去のデータを用いて、気温よりもオゾン濃度の方が、(一般に生食される)テーブルブドウ、ワイン用ブドウ、イチゴ、クルミ、フリーストーンピーチ、ネクタリン、干し草の収量を減少させることを明らかにした。収量に対する影響を最も大きく受けたのがテーブルブドウで、約22%の収量減少と推定された。その原因としては、ブドウの生産地であるサンホアキン渓谷のオゾン濃度が高いことが考えられる。

また、Hongたちは、収量が依然として大きく落ち込んでいるものの、オゾン濃度が徐々に低下すると収量が増加することを実証した。こうした変化をもたらしたのは、調査期間中に実施されていたカリフォルニア州の大気汚染防止規制だったとHongたちは考えている。

Ozone levels have had a negative impact on the yield of many of California’s perennial crops, leading to an estimated loss of US$1 billion per year, according to a modelling paper published in Nature Food.

Changes in temperature and air pollution affect agriculture productivity, but most relevant research has focused on major annual crops, such as wheat, soy and rice. However, relatively little is known about the effects of climate change and air quality on perennial crops, such as fruits and nuts, which are important to dietary diversity and nutrition and represent around 38% of California’s agriculture by economic value. California produces over 400 agricultural commodities, supplying two-thirds of USA’s fruits and nuts, and over one-third of its vegetables. In 2015, the state’s agricultural output was valued at almost US$60 billion.

Chaopeng Hong and colleagues used historical data on ozone levels, temperature and crop yields gathered between 1980 and 2015 and found that ozone, more than temperature, reduced yields of table grapes, wine grapes, strawberries, walnuts, freestone peaches, nectarines and hay. Table grapes (generally eaten raw) were the most affected, with estimated yield losses of about 22%. This may be explained by the grapes’ exposure to the high ozone levels of the San Joaquin Valley.

The authors also demonstrated that reductions in ozone over time have improved crop yield, although losses remain large. They suggest that air quality regulations in California during this time may have been responsible for this change.

doi: 10.1038/s43016-020-0043-8

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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