2025年の猛暑：肥料によるCO2大量発生が原因か？科学的根拠と対策

2025年、日本を含む世界各地で記録的な猛暑が続いています。この異常気象の背景として、温室効果ガスの増加、特に二酸化炭素（CO2）の排出が指摘されていますが、最近では「化学肥料がCO2を大量に発生させ、暑さの原因になっているのではないか」という議論が浮上しています。本記事では、この主張の科学的根拠を検証し、肥料と地球温暖化の関係、さらには持続可能な対策について詳しく解説します。科学的な視点からこの問題を深掘りします。

1. 2025年の猛暑：地球温暖化の加速が背景に

2025年の夏、日本では連日35℃を超える猛暑日が続き、熱中症による被害も報告されています。気象庁のデータによると、2025年7月の平均気温は過去100年間で最高を記録し、異常気象が「新たな常態」になりつつあるとの指摘もあります。この暑さの主な原因は、地球温暖化による気温上昇です。大気中のCO2やメタンなどの温室効果ガスが増加することで、地球が吸収する熱が増え、気温が上昇します。では、なぜCO2が増えているのか？その一因として、農業分野、特に化学肥料の使用が注目されています。

地球温暖化に関する政府間パネル（IPCC）の報告書によると、農林業からの温室効果ガス排出量は全体の約25%を占めるとされています。この中には、化学肥料の製造や使用に伴うCO2や、窒素肥料から発生する一酸化二窒素（N2O）などが含まれます。特に、化学肥料の使用がCO2の大量発生にどのように関与しているのか、以下で詳しく見ていきます。

2. 化学肥料とCO2：直接的・間接的な影響

化学肥料がCO2の大量発生に関与しているという主張は、単純なものではありません。肥料そのものがCO2を直接的に大量発生させるわけではなく、その製造・使用プロセスや土壌での反応が間接的に温室効果ガスの排出を増やす要因となっています。以下に、化学肥料がCO2や他の温室効果ガスにどのように関わっているかを解説します。

2.1 化学肥料の製造過程でのCO2排出

化学肥料、特に窒素肥料（例：尿素、アンモニウム塩類）の製造には、ハーバー・ボッシュ法というエネルギー集約型のプロセスが用いられます。この方法は、窒素ガス（N2）と水素ガスを高温・高圧下で反応させてアンモニアを合成するもので、大量のエネルギーを必要とします。このエネルギーの多くは化石燃料に依存しており、製造過程でCO2が排出されます。たとえば、1トンのアンモニアを生産する際に、約1.5～2トンのCO2が排出されると推定されています。

さらに、肥料の輸送や包装にもエネルギーが必要であり、これもCO2排出の一因となります。世界中で年間約1億トン以上の窒素肥料が生産・使用されており、その製造に伴うCO2排出は無視できない量です。

2.2 土壌での反応：一酸化二窒素（N2O）の問題

化学肥料がCO2を直接的に大量発生させるというより、問題となるのは窒素肥料から発生する一酸化二窒素（N2O）です。N2Oは、CO2の約300倍の温室効果を持つ強力な温室効果ガスです。農地に施された窒素肥料は、土壌中の微生物によって脱窒作用や硝化作用を通じてN2Oに変換されます。特に、過剰に施肥された場合や、土壌の水分管理が不適切な場合、N2Oの排出量が増加します。

たとえば、湿った土壌では嫌気性条件下で脱窒作用が活発になり、N2Oが大量に発生します。このN2Oが大気中で長期間残留し、地球温暖化を加速させるのです。IPCCの報告によれば、農業由来のN2O排出は、全球の温室効果ガス排出の約10%を占めるとされています。

2.3 農地の管理とCO2排出

農地そのものがCO2の排出源となる場合もあります。肥料を過剰に使用すると、土壌中の有機物が分解されやすくなり、CO2が放出されることがあります。また、農地の耕起や収穫作業にはトラクターなどの機械が使用され、これも化石燃料を消費しCO2を排出します。さらに、土壌の乾燥や高温化が進むと、土壌中の炭素がCO2として大気中に放出される量が増えるという研究もあります。

一方で、適切な農地管理（例：堆肥の使用やカバークロップの導入）を行うことで、土壌がCO2を吸収する「炭素貯留」の役割を果たす可能性もあります。この点については、後述の対策セクションで詳しく触れます。

3. 肥料と暑さの関係：科学的根拠の検証

「化学肥料が2025年の猛暑の直接的な原因である」という主張は、科学的にやや誇張された見方です。確かに、化学肥料の使用はCO2やN2Oの排出を通じて地球温暖化を加速させる要因の一つですが、猛暑の原因は多岐にわたります。以下に、暑さの主な原因と肥料の寄与度を整理します。

3.1 猛暑の主な原因

• 温室効果ガスの増加：CO2、メタン、N2Oなどの温室効果ガスが大気中で増加し、地球の熱収支が変化。化石燃料の燃焼（産業、輸送、エネルギー）がCO2増加の最大の要因（全体の約70%）。
• 気候のレジームシフト：日本の気候は「四季」から「二季（長い夏と冬）」へ変化しつつある。CO2削減だけでは元に戻らない可能性。
• 都市化とヒートアイランド現象：都市部ではコンクリートやアスファルトが熱を吸収・放出し、気温をさらに上昇させる。
• 自然変動：エルニーニョやラニーニャなどの気候パターンも一時的な気温上昇に影響。

これらの要因の中で、化学肥料に関連する温室効果ガスは全体の一部（農林業全体で約25%、その中のさらに一部が肥料由来）にすぎません。したがって、肥料が「猛暑の主犯」とするのは科学的根拠に乏しく、化石燃料の燃焼や他の要因がより大きな影響を与えていると考えられます。

3.2 肥料の寄与度

化学肥料の使用による温室効果ガスの寄与度は、主にN2Oの排出と製造過程のCO2によるものです。2021年度の日本の温室効果ガス排出量は約11.7億トン（CO2換算）で、農林水産分野は約5,000万トン（約4.3%）です。この中での肥料由来の排出はさらに限定的で、N2Oが主な影響要因です。たとえば、過剰な窒素肥料の使用により、土壌から放出されるN2Oは、CO2換算で年間数百万トン規模と推定されます。

しかし、2025年の猛暑が肥料だけで引き起こされたわけではなく、化石燃料由来のCO2（例：発電、工業、輸送）やメタン（畜産、廃棄物）など、他の要因が複合的に影響しています。肥料の影響は無視できませんが、全体の中では限定的な役割と考えられます。

4. 持続可能な農業とCO2削減の対策

化学肥料の使用が地球温暖化に寄与している以上、その影響を最小限に抑えるための対策が求められます。以下に、持続可能な農業とCO2削減に向けた具体的な方法を紹介します。

4.1 適切な肥料管理

過剰な窒素肥料の使用を減らし、土壌の状態や作物のニーズに応じた適量施肥を行うことで、N2Oの排出を抑制できます。たとえば、精密農業技術（例：センサーやドローンを使用した土壌分析）を活用し、必要な量だけ肥料を施す方法が有効です。また、緩効性肥料や有機肥料（堆肥など）の使用も、N2O排出を減らす効果があります。

4.2 炭素貯留農業の推進

農地をCO2の吸収源として活用する「炭素貯留農業」が注目されています。具体的には、以下のような手法が有効です：

• カバークロップ：収穫後の農地に緑肥作物を植え、土壌中の有機炭素を増やす。
• 不耕起栽培：土壌を耕さず、土壌中の炭素の放出を抑える。
• 堆肥の活用：有機物を土壌に還元し、長期的な炭素貯留を促進。

これらの方法は、土壌の健康を保ちながらCO2吸収を促進し、温暖化対策に貢献します。

4.3 グリーン肥料と新技術

近年、CO2排出を抑えた「グリーン肥料」の開発が進んでいます。たとえば、東京工業大学のベンチャー企業「つばめBHB」は、低エネルギーでのアンモニア合成技術を開発し、肥料製造時のCO2排出を削減する取り組みを行っています。また、バイオ炭（biochar）を使用した土壌改良も、炭素を長期間土壌に固定する効果が期待されています。

4.4 政策と教育

政府や自治体による支援も重要です。日本では「みどりの食料システム戦略」を通じ、農林水産業の温室効果ガス削減を目指しています。農家への補助金や技術支援、教育プログラムを通じて、持続可能な農業を普及させる取り組みが進められています。また、消費者が環境に配慮した農産物を選ぶことも、間接的にCO2削減に貢献します。

5. 結論：肥料は一因だが、解決策は多角的に

2025年の猛暑の原因として、化学肥料によるCO2やN2Oの排出が一部寄与している可能性はありますが、それが主因であるという証拠は不十分です。地球温暖化は、化石燃料の燃焼、都市化、自然変動など複数の要因が絡み合った複雑な現象です。化学肥料の影響は、製造過程でのCO2排出や土壌からのN2O排出を通じて間接的に温暖化を加速させますが、全体の排出量に占める割合は限定的です。

それでも、農業分野での温室効果ガス削減は、地球温暖化対策において重要な役割を果たします。適切な肥料管理、炭素貯留農業、新技術の導入、政策支援を通じて、農業界はCO2削減に貢献できます。私たち一人ひとりも、環境に配慮した食選びや生活習慣を通じて、持続可能な未来を支えることが求められます。

今後も、科学的な検証と実践を通じて、猛暑や地球温暖化の課題に立ち向かっていくことが重要です。2025年の暑さは、私たちに環境問題への意識を再認識させる警鐘なのかもしれません。

参考文献

– 気候変動に関する政府間パネル（IPCC）報告書: https://www.ipcc.ch/
– 国立環境研究所：温暖化と土壌の関係: https://www.nies.go.jp/
– 農林水産省：みどりの食料システム戦略: https://www.maff.go.jp/j/kanbo/kankyo/seisaku/midori.html
– 農業と環境：化学肥料の影響: https://www.naro.go.jp/
– NEDOグリーンイノベーション基金：炭素貯留農業: https://green-innovation.nedo.go.jp/
– アグリメディア：グリーン肥料の開発: https://agrimedia.jp/