KAUSTの研究者は、土壌技術の革新により、荒廃した土地を再生し、二酸化炭素排出量を削減できると述べている

6月17日の「砂漠化・干ばつデー」を機に、地球の陸地面積の半分以上を占め、約20億人の生計を支える牧草地の将来に、世界的な注目が集まっている。今年のテーマ「牧草地：認識し、尊重し、 再生」は、食料安全保障、生物多様性の保全、気候変動への耐性において極めて重要な役割を果たすこれらの生態系を保護・再生する緊急の必要性を強調している。このメッセージは、サウジアラビアにとって特に重要な意味を持つ。同国では、「サウジ・グリーン・イニシアティブ（SGI）」の下、世界で最も脆弱な土壌の一部に囲まれた荒廃した土地を再生するという野心的な計画が進められている。サウジアラビアが4,000万ヘクタールの土地を回復させ、100億本の木を植えることを目指す中、土壌の健全性と生態系の回復に向けた持続可能な解決策が不可欠になりつつある。（提供）同王国が4,000万ヘクタールの土地を再生し、100億本の木を植えることを目指す中、土壌の健全性を高め、生態系の機能を回復させるための持続可能な解決策がますます重要になってきている。『アラブニュース』のインタビューで、テラキシ（Terraxy）の共同創業者であり、KAUSTのヒマンシュ・ミシュラ教授は、最近の科学的ブレークスルーが新たな楽観の根拠をもたらしていると述べた。「私に希望を与えてくれるのは、砂漠の土壌が機能不全に陥る化学的メカニズムを我々が理解できるようになったことであり、その理解が直接的に解決策へとつながっている点です」と彼は語った。同センターは、中東全域で500億本の木を植樹することを目指す「中東グリーン・イニシアチブ（SGI）」を通じたサウジアラビアの地域的リーダーシップを強調した。（提供）KAUSTにおいて、ミシュラ教授とそのチームは、灌漑された砂漠環境における植物の成長を妨げる主要な障害を特定した。「灌漑された砂漠の土壌における植物の成長のボトルネックは、水だけではなく、アルカリ性条件下での養分保持にある」と彼は述べた。「その知見から、砂漠の土壌の化学的性質に逆らうのではなく、それを活用する人工バイオ炭『CarboSoil』を開発することになった。」580本の在来種アカシアを用いた2年間の野外試験では、カーボソイルを施用した区画では正味の炭素固定が達成されたのに対し、未処理の区画では灌漑や肥料の使用による排出量が植物が吸収した炭素量を上回り、正味の炭素排出源となった。KAUSTの研究者は、土壌技術の革新によって劣化した土地を回復させ、炭素排出量を削減できると述べている。（提供写真）「この結果は私の見方を完全に変えました」とミシュラ氏は語った。「適切な土壌改良剤を用いれば、砂漠の緑化は初日からカーボンネガティブを実現できます。そのための科学的基盤はすでに整っています。」ミシュラ氏は、有機廃棄物を土壌改良材に変換する、受賞歴のある「CarboSoil」および「SandX」技術を開発した。これらの技術は、栄養分の保持力を高め、水分の損失を減らし、劣化した土壌に炭素を貯留する。KAUST、サウジアラムコ、ネオム、キング・サルマン・パークなどの組織の支援を受け、これらの技術は現在、サウジアラビア全土で導入が進められている。『CarboSoil』は、動物の糞尿、ナツメヤシの葉、農業残渣など、本来なら埋立地で分解され温室効果ガスを放出してしまう有機廃棄物から製造される。ヒマンシュ・ミシュラ教授（KAUST／Terraxy共同創業者）。バイオマスは、まず多孔性が高く安定した炭素形態であるバイオチャールに変換された後、アルカリ性の砂質土壌に適したpHおよび養分組成に調整するための独自の処理プロセスを経る。バイオチャールは効果的な土壌改良材として広く認識されており、世界的に見て持続可能な炭素除去クレジットの90％以上を占めているが、未処理のバイオチャールはアルカリ性が高いため、砂漠環境には不向きな場合が多く、すでにアルカリ性である土壌において栄養分の利用可能性をさらに低下させる恐れがある。「当社の処理プロセスにより、pHを中性近くまで下げ、徐放性リンや必須微量栄養素を材料に豊富に含ませることができます」とミシュラ氏は述べた。「砂質土壌に体積比5～10％の割合で混入すると、CarboSoilは養分と水の貯蔵庫として機能し、植物の成長と収量を向上させます。」ミシュラ氏によると、この技術により、農家は肥料の使用量を削減し、浸出による養分損失を最小限に抑え、作物の健全性を向上させることができるという。 サウジアラビアの過酷な気候下では効果が急速に低下するピートモスや堆肥とは異なり、CarboSoilは数世紀にわたりその効果を維持できる。SandXは、蒸発による水分の損失を低減することで、CarboSoilの効果を補完する。この生体模倣マルチは、ナノスケールの生分解性ワックス層でコーティングされた砂粒から構成されている。「灌漑された土壌に厚さ1センチメートルの薄い層として施用すると、蒸発を最大80％削減し、より多くの灌漑水が植物の根に届くようにする」と同氏は述べた。ミシュラ氏はまた、乾燥地域における農業に関するいくつかの一般的な通説に異議を唱えた。彼が指摘するところによると、砂漠農業において水が最大の制約要因であるというのは、広く行き渡っている誤解だ。しかし、2年間にわたる圃場試験では、灌漑と施肥のレベルを一定に保った場合、ハイドロゲル、高吸水性ポリマー、SandXといった水に焦点を当てた改良材は、植物の成長を著しく促進しなかったことが示された。対照的に、CarboSoilはバイオマスを最大68％増加させ、水が確保されればアルカリ性土壌における養分保持の重要性が浮き彫りになった。もう一つの誤解は、砂漠の土壌は恒久的に改良できないというものです。ピートモスや堆肥といった従来の改良材は、分解されるまでの間しか一時的な効果しか得られませんが、先進的な土壌技術を用いれば、何世代にもわたって養分保持能力や微生物活性を高めることが可能である。この発見は、乾燥地帯の農業に対する考え方の広範な転換――単に水の投入量を増やすことから、土壌機能の改善へと向かうこと――を示唆しており、中東および北アフリカ全域の農業と土地の再生に、広範囲にわたる影響をもたらす可能性がある。サウジアラビアでは、家禽の糞、ナツメヤシの残渣、作物残渣、食品廃棄物など、年間2,000万トン以上の有機廃棄物が発生している。その多くは埋立地に送られ、そこで分解される過程で二酸化炭素やメタンを排出している。ミシュラ氏によると、CarboSoil 1トンにつき、約3トンの有機廃棄物が埋立地への搬入を回避されるだけでなく、炭素を何世紀にもわたって安定した形態で固定化し、農業や造園向けの価値ある製品を生み出すという。同氏はさらに、CarboSoilは補助金なしでも商業的に成立し、輸入されたピートモスと比較しても価格競争力があると付け加えた。繰り返し施用が必要で、長期的に追加コストが発生するピートモスや堆肥とは異なり、カーボソイルは数世紀にわたって効果が持続するため、大規模かつ長期的な生態系回復プロジェクトにおいて特に魅力的である。また、CarboSoil 1トンごとに大気中から約2トンの二酸化炭素が除去され、航空や重工業などの排出量の多いセクターに販売できるカーボンクレジットが生み出される。「世界砂漠化・干ばつデー」を記念して、サウジアラビア植生被覆開発・砂漠化対策国立センターは、砂漠化と干ばつの影響に対処するため、植生被覆の拡大、造林の推進、水資源の保護に取り組んでいる同王国の取り組みを強調した。同センターによると、サウジアラビアは「ビジョン2030」の目標に沿って、環境規制の実施、森林保護、持続可能な放牧地管理の推進、および劣化した土地の再生に取り組んでいる。また、食料と水の安全保障を強化し、地球規模の気候変動対策を支援するため、劣化した生態系を回復させることの重要性を強調した。同センターは、「中東グリーン・イニシアチブ」を通じたサウジアラビアの地域的リーダーシップを強調した。同イニシアチブは、中東地域全体で500億本の木を植林することを目指しており（これは世界の植林目標の約5％に相当する）、世界の炭素排出量を2.5％削減することに寄与すると期待されている。サウジアラビアの取り組みには、降雨量を増やし、再生可能な水資源を支援するために2022年に開始された人工降雨プログラムも含まれている。