ケーススタディ
持続可能なイノベーションのための国際パートナーシップ 農業における水利用の改善は、気候変動にうまく適応するために不可欠です。FarmImpact プロジェクトでは、ドイツと南アフリカのパートナーが技術的ソリューションと生態学的アプローチを組み合わせて、南アフリカの西ケープ州におけるワインや果物の栽培の微気候と生産性に対する防風垣の影響を調査します。 南アフリカは、今後数十年で気候変動とそれが農業、ブドウ栽培、果樹栽培に及ぼす悪影響に関して、より大きな課題に直面することになります。アグロフォレストリーシステムは、農業の気候変動への適応に貢献することができます。研究プロジェクト「南アフリカのアグロフォレストリー - 変動する気候下での革新的な土地利用システムの新しい道筋」(ASAP) は、気候変動の影響への適切な対応として、農業地帯に樹木を植えることを目指しています。このプロジェクトは、ドイツ、ナミビア、南アフリカの研究機関と大学間の共同研究プロジェクトを確立するための研究プログラム「SPACES II - 南アフリカの複雑な地球システムプロセスへの適応のための科学パートナーシップ」に貢献しています。このプログラムは、地球システム管理に関する科学的推奨事項の策定に貢献し、この地域の複数の生態系サービスの持続可能な利用を確保することを目的としています。SPACES II は、ドイツ教育研究省 (BMBF) の資金提供を受けています。 農業用水の利用の調査 水不足は、気候変動の影響、人間の脆弱性、生物多様性と生態系機能の喪失とともに、南アフリカにおける最大の課題の 1 つです。特に農業は、顕著な乾期と水不足によって脅かされています。小麦、ワイン、果物の栽培の中心地である西ケープ州は、国の食糧安全保障にとって非常に重要です。これに加えて、南アフリカは長年にわたり、ヨーロッパへの農林産物の主要輸出国となっています。 ドイツ、コットブスのブランデンブルクエネルギー技術センター（CEBra）のマイク・ヴェステ博士とドイツ、ミュンヘベルクのライプニッツ農業景観研究センター（ZALF）のロジャー・ファンク博士は、南アフリカのステレンボッシュ大学植物学・動物学部のケリー・アン・グレイとガイ・ミッドグレイと共同で、ステレンボッシュ地域の柑橘類の果樹園とブドウ園における樹木と作物の相互作用を調査しています。その目的は、発見された環境上の利点を利用して、農業景観に統合する必要がある革新的で多目的な土地利用管理方法としてのアグロフォレストリーシステムの利用を支援することです。したがって、典型的なアグロフォレストリーシステムを体系的に調査し、隣接する一年生作物と永年作物の放射と熱収支に対する樹木の影響を判断します。この文脈では、個々の樹木、防風林、または小規模の森林でさえも、周囲の地表温度に好ましい影響を及ぼし、それが隣接する作物の熱とエネルギーのバランスに特に良い影響を与えます。この目的のために、Apogee Instruments......続きを読む
エバーグレーズ国立公園は、米国最大の熱帯自然保護区で、南フロリダの湿地帯の脆弱な生態系を保護するために設立されました。この公園は、世界遺産、生物圏保護区、国際的に重要な湿地帯として同時に登録されている世界 3 か所のうちの 1 つです。エバーグレーズはビスケーン帯水層の涵養地帯の上にあり、南フロリダの淡水供給の大部分の源となっています。 1920 年代にフロリダ州マイアミの西に米国ハイウェイ 41 (「タミアミ トレイル」) が建設される前は、淡水はフロリダ州を南に自由に流れ、エバーグレーズの湿地帯に水を供給していました。タミアミ トレイルは実質的に水の流れを遮断し、水はマイアミやその他の近隣の都市に転用され、農業や住宅用に沼地を排水する計画が立てられました。公園内の淡水の水位が下がると、塩水が侵入し、エバーグレーズの生態系が損なわれ、公園内の生物多様性に悪影響を及ぼします。公園の生態系の保護に費やされた 1 ドルごとに 4 ドルの利益がもたらされると推定されています。 消滅しつつあるエバーグレーズを守るため、1930......続きを読む
アグリボルタイクスまたはデュアルユースソーラーは、農作物（ブドウ栽培、樹木栽培、畑作物、または市場向け園芸）と太陽光発電パネルを同じ表面積に組み合わせたシステムであり、高い位置に配置され、植物の生理学的ニーズに応じて制御されます。この革新的な技術は、植物上の気候を変更してクリーンで再生可能で低コストの電力を生産することで、農業生産を向上させることを目的としています。Sun'R社が運営するSun'Agriプログラムの一環として、IRSTEA（UMR G-eau、モンペリエ）は、水の消費量を減らし、農業における水の使用効率を高めることを目的として、可変傾斜の太陽光発電パネルによって作物に作られる日陰の重要性を研究しています。最終的に、この研究は、太陽光発電パネルの傾斜による日陰管理を最適化するために、作物の発育と水収支モデルを適応および供給するのに役立ちます。この最適化により、農業の収穫量（量および/または品質）が向上し、再生可能エネルギーの開発が促進され、水資源を節約しながら土地利用の効率が最大化されるはずです。 この目標を達成するために、ADEME が資金を提供する Sun'Agri 3 投資プログラムの一環として、南フランスの畑作物、ブドウ、野菜、リンゴの木に 4 つの農業用発電装置が建設済みまたは建設予定です。これらの装置には、次の機能を実現する Campbell Scientific の機器が装備されています。 SP1110 放射センサー、CS215 温湿度計、ARG100 雨量計、風速計を使用した日陰が微気候と蒸発散に与える影響の評価......続きを読む
2012 年 8 月、RESPEC は、ルイジアナ州ナポレオンビル岩塩ドームの西側斜面で発生しつつある陥没穴に現場計測機器と早期警報監視サービスを提供する契約を締結しました。地下深くの塩水洞窟で構造的な亀裂が発生し、周囲の堆積物が洞窟に流れ込み、地表に陥没穴ができ、かき乱された堆積物からガスが放出されました。時間が経つにつれて、陥没穴は 40 エーカー以上に拡大し、最大深度では 400 フィートを超えました。 RESPEC のエンジニアは、発生しつつある陥没穴の周囲の傾斜と水位を継続的に監視するために、リアルタイムの早期警告システムを導入しました。陥没穴は沿岸のヒノキ沼地にあるため、監視システムは過酷な条件 (例: 猛暑、極度の湿度、ハリケーン、大雨、昆虫) で最小限のメンテナンスで稼働する必要がありました。このシステムは、Campbell Scientific のデータ......続きを読む
ショーヴェ洞窟の絵画や彫刻は、並外れた芸術的、技術的洗練性を示すだけでなく、知られている中で最も古いもの（360 世紀）でもあります。これらの遺物は壊れやすいにもかかわらず、洞窟の保護された環境の中で完璧に保存されています。この先史時代の洞窟は並外れた関心を集めているため、ユネスコの世界遺産リストに追加されました。 1994 年に洞窟が発見されて以来、洞窟とその外部環境の自然条件を保護するための保護活動が行われてきました。その目的は、洞窟の微気候への影響を制御するために環境条件を継続的に測定しながら、開発と現地訪問を研究に厳密に必要なものに限定することでした。堅牢で正確、高解像度の測定機器を使用することで、信頼性の高い記録データにより、ベンチマークを確立し、自然の変化を監視し、起こり得る気候の変化に注意を払うことができます。 ショーヴェ洞窟の微気候モニタリングは、洞窟内のセンサー システム (温度、気圧、CO2) が CR3000 データロガーにネットワーク接続されて行われます。地上では、Campbell Scientificの気象ステーション (降雨量、気温、気圧センサーを備えた CR1000 データロガー) が外部パラメータを測定します。7 km 離れたアヴァン......続きを読む
シルクウッド サトウキビ水質モニタリング サイトは、2014 年に「パドックからリーフまでの統合モニタリング、モデリング、報告プログラム」( reefplan.qld.gov.au ) の一環として設置されました。シルクウッド サイトは、グレート バリア リーフ集水域内の水生および海洋生態系の水質に寄与するサトウキビ作物土壌システムからの栄養素損失をモニタリングするために開発されました。このサイトはクイーンズランド州北部の湿潤熱帯地域に位置し、天然資源鉱山省によってモニタリングされています。農業慣行は MSF Sugar によって管理されています。 このプログラムはオーストラリア政府とクイーンズランド州政府が共同で資金提供しており、政府、業界団体、地域の天然資源管理団体、土地所有者、研究機関が協力して実施しています。プロジェクトの目的は次のとおりです。 施肥量や施肥形態を変えながら、サトウキビ作物土壌システムにおけるさまざまな経路で失われる窒素の量を決定する さまざまな窒素施用量と形態の試験を実施し、作物の生産と品質への影響を評価する 施用量と形態による窒素損失の違いを評価する 湿潤熱帯地域の農業生産システムからの窒素損失経路に関する現在の理解を深め、重要な損失メカニズムを特定する このサイトには、4......続きを読む
タスマニア州南西部にあるワラ長期生態学研究 (LTER) サイトは、湿潤ユーカリ林内の長期的な生態学的健全性と動態を監視するために 1995 年に設立されました。サイト面積は 15,900 ヘクタール (61.4 平方マイル) で、一部はタスマニア荒野世界遺産地域 (保護のために管理) に含まれ、一部は州有林 (木材生産を含む多目的に管理) に含まれています。サイトでの研究の主な研究目的は次の通りです。 過去の自然火災に起因する、混合年齢の高く湿ったユーカリの森における炭素蓄積と分解の生態生理学的プロセスと速度を研究する。 渦共分散微気象学的手法を用いて森林と大気の間の二酸化炭素、水蒸気、エネルギーの交換を測定する 生態生理学的プロセスと炭素蓄積および分解速度をサイトの生物相と関連付ける フラックスタワーの測定をリモートセンシングデータおよび地表モデルと組み合わせて使用し、地域規模での炭素と水の純交換を拡大および推定する。......続きを読む
テキサス州フリスコ市は、2011年から2015年にかけて深刻な干ばつに見舞われた地域にあります。同市は水供給が極度に制限される状況に直面し、不必要な消費を削減するプログラムを策定しました。 フリスコのスマート灌漑プログラムは、コミュニティの屋外水使用方法を改善し、夏のピーク需要の管理を支援する革新的なアプローチです。プログラムには次のものが含まれます。 リアルタイムの毎週の屋外散水推奨事項 気象観測所の設置 屋外水使用量レポート 自動灌漑コントローラーを気象ベースのスマートコントローラーに交換した住宅所有者への割引インセンティブ フリスコ市議会が採択した条例により、すべての新築住宅にスマートコントローラーの設置が義務付けられる。 フリスコ市の WaterWise 電子メールは、市の気象観測所と雨量計から収集されたデータに基づいて、芝生の水やりに関するアドバイスを提供します。気象計器には、Campbell Scientific のデータロガー、センサー、電話モデム、タワーが含まれます。この毎週の情報は、市民が景観と水をより効率的に維持するのに役立ちます。 フリスコ市のスマート灌漑プログラムのもう一つの人気が高く、かつ重要な要素は、無料の灌漑点検です。点検中、住民は壊れたりずれたりしたスプリンクラーヘッドを検出して修理する方法、システムスケジュールを調整する方法、および「スマート コントローラー」デバイスを使用して既存のシステムを改造する方法を学びます。市の灌漑専門家であるマイク バース氏は、2007 年に無料プログラムが開始されて以来、2016 年までに約 3,500 件の灌漑システム監査を実施したと述べています。 「このプログラムは水を賢く効率的に使うことを促進するものです」と市当局のゲイリー・ハートウェル氏は語った。「来月や来年の夏に水を節約するだけではありません。フリスコ市の将来の世代のために水を確実に供給することが目的なのです。」...続きを読む
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