Global food security under extreme climate

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K16164
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 長谷川 知子 国立研究開発法人国立環境研究所, 社会環境システム研究センター, 研究員 (60615524)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 気候変化 / 極端現象 / 栄養不足 / 食料消費 / 経済影響

Outline of Annual Research Achievements

本研究では世界を対象に21世紀前半に起こりうる極端現象（熱波や干ばつなど）による作物収量の低下が、食料消費カロリーと飢餓リスク（栄養不足）におよぼす影響を解明した。さらに、適応策の一つとして、影響の軽減に必要な食料備蓄を明らかにした。
本研究では、作物モデルと応用一般均衡（CGE）モデルを用いたシナリオ分析を行った。将来の飢餓リスクに関する不確実性を考慮するため、複数の社会経済条件と気候条件、さらに、５つの気候モデル、20年間分の気候の年変動、作物モデルのパラメータの不確実性を考慮した将来の収量生起確率分布を作成し、CGEに与えた。また、異なる再現期間の極端現象による食料減少分を、極端現象下でのリスクを軽減するための必要な食料備蓄量を算出した。
極端現象による飢餓リスクへの影響は将来の社会経済状況により大きく依存することが明らかとなった。すなわち、分断された社会を表すシナリオでは飢餓リスクは現在よりも増加し不確実なものとなるのに対し、なりゆきの社会を示すシナリオでは継続的に減少し、不確実性も小さくなった。これは、長期的な気候変化の影響だけではなく短期的な気候変動による影響も含むより大きな不確実性のもとでの意思決定を下すことが、政策決定者の課題となることを示している。また、100年に一度の極端現象下で必要な備蓄量を現在の備蓄と比較したところ、現在の世界の備蓄量は技術的に十分だが、極端気候条件かで必要とされうる地域では十分に備蓄されていないことが明らかとなった。現在の備蓄は半数が中国、次いで20％米国であるのに対し、極端現象下において必要とされる地域は南アジア、中国、その他アフリカである。これは、極端現象が発生した際に地域横断的な食糧支援や協力体制が飢餓リスクの軽減には重要であることを示唆している。以上の成果をまとめた論文は現在国際誌に投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Global land-use allocation model linked to an integrated assessment model (2017)
  • Author(s): Hasegawa T., Fujimori S., Ito A., Takahashi K., Masui T.
  • Journal Title: Science of The Total Environment Volume: 580 Pages: 787-796
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.12.025
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] SSP3: AIM implementation of Shared Socioeconomic Pathways (2017)
  • Author(s): Fujimori, S., Hasegawa, T., Masui, T., Takahashi, K., Herran, D. S., Dai, H.,.Hijioka, Y., Kainuma, M.
  • Journal Title: Global Environmental Change Volume: 42 Pages: 268-283
  • DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2016.06.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Land-use futures in the shared socio-economic pathways (2017)
  • Author(s): Popp A., Calvin K., Fujimori S., Havlik P., , , Hasegawa T. (other thirteen authors)
  • Journal Title: Global Environmental Change Volume: 42 Pages: 331-345
  • DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2016.10.002
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Shared Socioeconomic Pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview (2017)
  • Author(s): Riahi, K., van Vuuren, D.P., Kriegler, E., Edmonds, J., O'Neill, B., Fujimori, S., , , Hasegawa, T. (other thirty-nine authors)
  • Journal Title: Global Environmental Change Volume: 42 Pages: 153-168
  • DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Future air pollution in the Shared Socio-economic Pathways (2017)
  • Author(s): Rao, S., Klimont, Z., Smith, S. J., Van Dingenen, R., Dentener, F., Bouwman, L., . . . Hasegawa. T. (other twenty authors)
  • Journal Title: Global Environmental Change Volume: 42 Pages: 346-358
  • DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2016.05.012
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Assessing uncertainties in land cover projections (2017)
  • Author(s): Alexander, P., Prestele, R., Verburg, P.H., Arneth, A., Baranzelli, C., Batista e Silva, F., Hasegawa, T. (other thirty-one authors)
  • Journal Title: Global Change Biology Volume: 23 Pages: 767-781
  • DOI: 10.1111/gcb.13447
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Downscaling Global Emissions and Its Implications Derived from Climate Model Experiments (2017)
  • Author(s): Fujimori S., Abe M., Kinoshita T., Hasegawa T., Kawase H., Kushida K., Masui T., Oka K., Shiogama H., Takahashi K., Tatebe H. , Yoshikawa M.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 12 Pages: e0169733
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0169733
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Land-Based Mitigation Strategies under the Mid-Term Carbon Reduction Targets in Indonesia (2016)
  • Author(s): Hasegawa T., Fujimori S., Boer R., Immanuel G.S., Masui T.
  • Journal Title: Sustainability Volume: 8 Pages: 1283-1294
  • DOI: 10.3390/su8121283
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Global food insecurity under climate volatility (2016)
  • Author(s): Tomoko Hasegawa, Gen Sakurai, Shinichiro Fujimori, Kiyoshi Takahashi, Yasuaki Hijioka, Toshihiko Masui
  • Organizer: The Ninth Annual Meeting of the IAMC 2016
  • Place of Presentation: Grand Gongda Jianguo Hotel Beijing（中国、北京）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Will International Emissions Trading Help Achieve the Objectives of the Paris Agreement?. (2016)
  • Author(s): Fujimori S., Kubota I., Dai H., Takahashi K., Hasegawa T., Liu J., Hijioka Y., Masui T., Takimi M.
  • Organizer: The Ninth Annual Meeting of the IAMC 2016
  • Place of Presentation: Grand Gongda Jianguo Hotel Beijing（中国、北京）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Economic implications of limiting global temperature at 1.5 °C: the case of building energy use (2016)
  • Author(s): Park C., Hasegawa T., Fujimori S., Takakura J., Takahashi K., Hijioka Y., Masui T
  • Organizer: The Ninth Annual Meeting of the IAMC 2016
  • Place of Presentation: Grand Gongda Jianguo Hotel Beijing（中国、北京）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Economic cost of workplace heatstroke prevention by following recommended work/rest cycles (2016)
  • Author(s): Takakura J., Fujimori S., Takahashi K., Hijioka Y., Hasegawa T., Honda Y., Masui T.
  • Organizer: The Ninth Annual Meeting of the IAMC 2016
  • Place of Presentation: Grand Gongda Jianguo Hotel Beijing（中国、北京）
  • Year and Date: 2016-12-01 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Food security: multi-model comparison preliminary analysis. AgMIP economic modeling group meeting (2016)
  • Author(s): Hasegawa T., Fujimori S., Ochi Y.
  • Organizer: AgMIP economic modeling group meeting
  • Place of Presentation: 国立環境研究所（つくば）
  • Year and Date: 2016-11-29 – 2016-11-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Economic impact assessment of climate change impacts on human health using AIM/CGE: undernourishment and labor productivity. (2016)
  • Author(s): Hasegawa T., Takakura J., Fujimori S., Takahashi K., Masui T., Hijioka Y., Honda Y.
  • Organizer: Assessment of human health impacts from climate change steps forward
  • Place of Presentation: Joint Research Centre (スペイン、セビリア)
  • Year and Date: 2016-11-11 – 2016-11-11
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Food security: multi‐model comparison preliminary analysis (2016)
  • Author(s): Hasegawa T., Fujimori S., Ochi Y.
  • Organizer: AgMIP6 Global workshop
  • Place of Presentation: Montpellier SupAgro Headquarters（フランス、モンペリエ）
  • Year and Date: 2016-06-28 – 2016-06-30
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] Global land-use allocation model linked to an IAM
  • URL: https://www.nies.go.jp/social/abstracts16.html
• [Remarks] SSP3: AIM Implementation of SSPs
  • URL: https://www.nies.go.jp/social/abstracts20.html
• [Remarks] Emissions trading help the Paris Agreement?
  • URL: https://www.nies.go.jp/social/abstracts17.html
• [Remarks] 世界のガス排出のダウンスケールと気候モデル実験から得られる含意
  • URL: https://www.nies.go.jp/social/abstracts15.html