地球は水惑星といわれますが、水は均一に分布しているわけでなく、海があれば陸もあり、湿ったところもあれば乾いたところもあります。この水の分配のされかたが、地球の表面に色のパターン（模様）をつけているといえます。そのようすは、1967年世界で初めて撮られた衛星（アメリカの無人宇宙船ドッジ）によるカラー画像にみることができます。当時の人々が、初めて、自分の惑星の色をみたときの驚きは想像するのに難しくありません。アフリカ大陸と大西洋を映し出すその画像には、誰もが想像するように、白い雲が地球表面を広く覆う姿があります。海や雲のわずかな隙間からのぞく熱帯雨林は暗く沈んで見えます。それに対して、雲の多いが途切れるところから、広大な黄褐色の大地がくっきりと浮かび上がっています。それが、サハラ砂漠です。地球表面の乾いた部分が光って見えるのです。
この乾いた部分である砂漠について語ろうというのが本書のねらいです。乾いた部分に焦点をあてながら、水の分配がどのように不均一なのか。どうして不均一なのか。その不均一が自然環境の形成と人間活動にどう影響しているのか。このような疑問に答えていきたいと思います。ここでいう水とは、直接的には、植物が利用できる水、つまり、土壌のなかにある水のことをさします。もちろん、土壌水は、雨や大気中にある水蒸気とも関係しています。
わたしは、これまでアフリカやアジアにあるさまざまな砂漠を巡り歩いてきました。この本では、それらの砂漠とその周辺で観察した自然について、具体的に語ってみたいと思います。ここでいう自然とはさまざまな部分から成り立ち、植物・土壌・水・気候などをさします。また、そうした自然環境の中にある人々の暮らしや砂漠の周辺で生じている砂漠化問題についても触れます。
砂漠のなかやそこにいたるまでの道のりで観察したものは、植生と機構の密接なつながりです。陸路や空路で旅を進める途中で気がついたのは、そのような植生と機構が織りなす自然景観全体が、あるときには緩やかにあるときには劇的に変化することでした。ここには、地球上を動きながら自然を観察する面白さがあります。章末にあるコラム「砂漠の風景」ではわたしの旅の体験を綴ってみました。こうした野外での観察と、地球環境の仕組みを知るための物理学的・生物学的な見方を組み合わせながら、砂漠の成り立ちに迫ってみたいのです。
前回の改訂版を出版した2009年以降、私は鳥取大学から名古屋大学へ2014年に異動しました。乾燥地研究のメッカである鳥取大学で学んだことは、砂漠化問題の解決は、一点突破の技術・政策のみでは、それがいくら巧みで先端的であったとしても実現できない、そして、技術・政策もそれらを支える現地の人や自然あってこそという、よく考えれば当然のことでした。
そのような背景から、科研費基盤研究（S）によるプロジェクト「乾燥地災害学の体系化」（通称、4Dプロジェクト、2013〜2018年）を立ち上げました。自然環境の変動と人々の暮らしの結びつきや現地社会に対して科学が貢献できることについて深く考える機会をもち、これまでにあまりつきあいのなかった分野（医学、獣医学、農業経済学、文化人類学、考古学）の研究者と共同研究を始めました。このなかで、乾燥地の環境問題を考える場合に重要な視点を見出し、新たに加えた章「乾燥地の暮らし」（9章）に盛り込みました。具体的には、地球環境変動、とくに、くり返し発生するさまざまな気象災害の影響下で、乾燥地の人々の暮らしがどう営まれてきたかを、農牧業の歴史やそれに基盤を置く文明の盛衰をひもときながら述べました。
口絵の地図を増補、2、5、8章には理解を助けるための説明を新たに加えました。また、各章の終わりには課題を加えましたので、理解の程度を確認するために利用してください。名古屋大学では、文系学生を対象とした全学共通科目（いわゆる、教養科目）の講義で、本書を教科書として利用していますが、各章の説明を終えるごとに、課題に取り組んでもらいます。また。新たなコラムとして「砂漠の風景2、10、11」を加えました。現在、研究対象地域としているモンゴルに関するものです。
改訂版出版（2009年）後の世界的な動向として、砂漠化対処条約（1994年採択）に関連した取り組みが世界の隅々にまで行きわたってきたということがあげられます。2015年４月現在、194カ国と欧州連合（EU）がこの条約を批准しており、そのうち150カ国が砂漠化の影響国です。このような動きにもかかわらず、2015年を目標年とする国連ミレニアム開発目標（極度の貧困と飢餓の撲滅や初等教育の完全普及の達成など）の取り組みが終わる時点で、その達成状況はサハラ以南のアフリカでは芳しくありません。その後の新たな目標として策定された持続的な開発目標のなかで、砂漠化・土地劣化・干ばつに関連する取り組みとして、2030年までに「土地の劣化が中立的な世界」を達成することがあげられます。これは「土地回復面積から土地劣化面積を差し引いた面積が全世界でプラスとなるようにする」という取組みであり、生産力のある土地をわれわれの子孫に引きわたすことを目的としています。また、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の第５次評価報告書（2013・2014）による新しい研究成果については8章の終わりで述べます。砂漠化や気候変動に関する問題への取組みにおいて、砂漠や乾燥地の自然の理解を深めるために、本書が役立てば幸いです。
砂漠というと、どこか「不毛の地」のイメージがあります。水に乏しく、植物も葉や茎を特殊に進化させて適応したものしか生えません。動物たちも同じで、それぞれの方法で厳しい環境に合わせた体をして生き延びています。ラクダのこぶなどが有名ですね。私（担当M）が昔視た動物番組では、体を逆さにして口の周りに朝靄を集めて飲む甲虫や、あまりに地面が熱いので足を全部地面につけておくのが辛いのか、代わる代わる足を上げている小さなトカゲが印象的でした。
地球は水の星といわれますが、水の分布は決して均一ではありません。海や湖、川といった水のある場所や、熱帯雨林等の「湿った部分」とは逆に、「乾いた部分」もまた存在します。その代表が、砂漠です。衛星画像を見ても、砂漠をはっきりと見ることができますし、乾いた大地から砂が風で巻き上がる様子もわかります。中国から飛来する黄砂も、こうして観察されています。
今回ご紹介する『砂漠と気候』は、その乾いた部分の謎に迫る本です。砂漠はどこに、どうやってできるのか？砂漠はもともと乾いていたのか？砂漠は砂だけでできているのか？等、砂漠に関する謎を、順を追って解き明かしていきます。雨が降らない理由、植物が生きていきづらい理由、そして、「砂漠化」が進んでしまう理由など、気象学。植物学、人類学的な観点から解説します。
この記事の著者
スタッフM：読書が好きなことはもちろん、読んだ本を要約することも趣味の一つ。趣味が講じて、コラムの担当に。
『砂漠と気候』はこんな方におすすめ！
- 地球環境に関心のある方
- 水問題に関心のある方
- 砂漠の環境に興味のある方
『砂漠と気候』から抜粋して3つご紹介
『砂漠と気候』からいくつか抜粋してご紹介します。「水の星」と呼ばれる地球ですが、極端に乾いた部分も存在します。地球の乾いた部分である「砂漠」ができるような水の分配の不均衡はなぜ起こるのでしょうか？砂漠のできる理由、砂漠の分布、植物と気候との関係等、砂漠についての色々を解説しつつ、現在進みつつある砂漠化の問題や、乾燥地での暮らし等、人間活動にも焦点を当てます。
砂漠の分布
地理的な位置から砂漠を分類すると、5つの主要な砂漠地域が、北アフリカ、中央ユーラシア、南部アフリカ、北アメリカ、南アメリカ、オーストラリアにあります。また東アフリカのケニア北東部からソマリアにかけて分布している砂漠は、大陸東岸の赤道地帯にある珍しい砂漠です。砂漠はさまざまな地域にさまざまな大きさで存在しています。
《低緯度砂漠と中緯度砂漠》
砂漠の分類法の中に、気温に注目して高温砂漠と低温砂漠に分ける方法があります。低温砂漠とは、「寒冷な冬をもつ砂漠」です。また砂漠の位置する緯度帯から、高温砂漠を低緯度砂漠、低温砂漠を中緯度砂漠ということもできます。ここでは砂漠の分布する位置から分類を行ってみます。
中央ユーラシアと北アメリカの砂漠が中緯度砂漠で、緯度30～50度を中心として分布しています。それ以外はすべて低緯度砂漠で、こちらは緯度15〜30度を中心として広がっています。サハラ砂漠がその代表例です。低緯度砂漠のことを、熱帯砂漠や亜熱帯砂漠とよぶこともあります。
大陸上の位置から砂漠を分類すると、海岸付近に位置する海岸砂漠と大陸内部に位置する内陸砂漠に分けられます。海岸砂漠はおもに大陸西岸にあり、代表的なものは南アメリカのアタカマ砂漠、南部アフリカのナミブ砂漠です。中央ユーラシアのタクラマカン砂漠、ゴビ砂漠は内陸砂漠の代表例です。このふたつの砂漠は、水蒸気源となる海洋から隔離されています。そのことが内陸砂漠の成因のひとつです。
《高山砂漠》
チベット高原は寒冷な冬をもち、年降水量は砂漠成立の一条件である200mm以下となる地域が広がります。これを高山砂漠とよぶことにします。
チベット高原の気候特性は、日射が強いことです。また四方を標高の高い山脈に囲まれているため、水蒸気の進入が阻まれています。こうした意味で、チベット高原は内陸砂漠的な要素ももっています。乾燥気候と強い日射が植物へのストレスとなり、乾燥地の景観が出現しているのです。
《キリマンジャロの砂漠》
キリマンジャロの砂漠は、低緯度の局地的な高山砂漠です。標高4000～5000mの標高に月面を思わせるような高山砂漠が出現しています。
その位置に砂漠が形成された理由は、2000〜3000mの層の上に形成される気温の逆転と関係があると思われます。ふつうは上空のほうが低温であるのに対して、ここではその逆になっているということです。 冷たく重い空気が暖かく軽い空気の下にあるので、この上下の大気の成層は安定しています。すると対流が抑えられるため、それ以上の高度で雲が作られて雨が降ることはありません。
高山砂漠のもうひとつの原因として、高標高による低温も重要です。高山砂漠がみられる標高では、土壌の表層は1年中夜の凍結と昼の融解を繰り返します。凍結融解のくり返しによる土壌物質の差別的な水平移動が原因で、植物は根を落ち着けることができません。
砂漠は低地にあるイメージですが、標高の高い場所にも砂漠はあります。地形が水蒸気の流入を阻んだり、大気の構成のために雨が降りにくかったりするために、植物の生育が難しいのです。植物が育たなければ腐食が発生しないので、砂は土になれません。気候と植物、土壌との関係は、本書の別の章で詳しく解説されています。
砂漠は何でできているの
《砂漠の表面》
世界的にみると、砂からなる砂漠 （砂砂漠）は、世界の砂漠の5分の1程度です。
砂漠を構成する物質を量的に表すために、その物質の粒子の大きさ（粒径）を基準にとりましょう。礫（直径2mm以上）、粗砂（2mm～0.2mm）、細砂（0.2mm～0.02mm）、シルト（0.02mm〜0.002mm）、粘土（0.002mm以下）です。
構成物質の粒径により、岩石砂漠、礫砂漠、砂砂漠と砂漠を呼び分けます。ひとつひとつの砂漠の中に、さまざまな大きさの物質で覆われた部分があります。
土には鉱物粒子以外に、腐植が含まれています。腐植とは植物が分解されたのちに合成された高分子有機物のことです。世界の陸地の多くは土で覆われていますが、生物活動が不活発な砂漠は、世界でも土層が最も薄い地域のひとつといえるでしょう。
《岩石砂漠》
岩石砂漠とは、岩石の露出している砂漠で、山地、丘陵、台地などの地形をなしています。もともと岩石砂漠や礫砂漠であったものが、風化により細かな粒子に分解され、砂砂漠になることもあります。すべての砂漠の初めは、基盤岩石なのです。基盤岩石は普通、地表面で風化された堆積物（砂礫）に覆われています。
砂漠では地表面付近に水分が少ないため、水が関与する化学的風化は盛んではなく、機械的（物理的）風化が大きな働きをします。地表面の岩石は、昼に熱くなり夜に冷えます。地表面では温度の日変化が大きいため、岩石の表面と内部の間で膨張・収縮に差が生じ、岩石が破壊されます。岩石の割れ目に入った塩類が熱膨張し、岩石を破壊することもあります。
《礫砂漠》
礫砂漠とは礫に覆われた平坦な地形で、山地斜面が部分的に礫で覆われているものは含みません。機械的風化が盛んな砂漠では、基盤岩石が風化し礫が生産され、礫を敷き詰めたような地形がみられます。
《砂砂漠》
砂砂漠は、起伏の少ない砂床（砂原）と起伏のある砂丘に分類されます。砂丘は風向、風速、砂の供給量により、さまざまな形態を示します。
バルハン砂丘は別名三日月状砂丘ともよばれ、三日月の両側が風下側にのびる特徴的な形態をしています。砂の供給が少なく、風向が1年中安定している地域で形成されます。
横列砂丘は、風向に対して直角にのびる砂丘です。砂丘の高さは10m程度、砂丘の間隔は50〜200mです。砂の供給量が多くなると、バルハン砂丘が連なって横列砂丘となります。
縦列砂丘は、風向に沿ってのびる砂丘です。高さは5～30m、幅は高さの5～10倍で、長さは5kmから200〜300kmに達するものまでさまざまです。これは、風向が90度以内で季節変化する場合に生じます。
塊状砂丘は、星状砂丘、ピラミッド砂丘とよばれます。風向が一定でない地域で形成されます。
砂丘の形態と風向の関係を手掛かりに衛星画像を確認すると、風によって地面を移動する砂の方向が読み取れます。砂はサハラ砂漠の中・東部から南のサヘルに向かって運ばれています。また、アトラス山脈と地中海沿岸からサハラ砂漠北西部への流れもみられます。
いっぽう、ダスト（砂塵）は砂ではなく主にシルトや粘土であり、風によって長距離輸送されます。砂嵐により舞い上げられて上層の風に乗り、重力や降水などによって地面に降下します。
西アフリカのサヘルから西へ運ばれるもの、タクラマカン砂漠・ゴビ砂漠から東へ運ばれるものが有名です。後者については日本はもとより、太平洋を越えて、北アメリカに達することもあります。
砂漠の砂はすべて元々基盤岩石であったというのは当たり前のように思えますが、岩が礫になり砂になるまでには気の遠くなるような時間がかかります。また、砂やダストが風に舞い上げられたあとどのように運ばれるかは、当社刊『越境大気汚染の物理と化学』にも詳しく書かれています。
砂漠化のプロセス
砂漠化のプロセスにおいて重要なのは、土壌の劣化と植生の劣化です。まず、土壌の役割から解説していきましょう。
《土壌水》
土壌の土の粒子の間には、たくさんの隙間（孔隙）があります。その割合は、植物の生育にとって適当な土壌で約66%です。この隙間を埋めているのが水と空気です。植物にとって、この水は生存基盤となっています。
地表面に降った雨の一部分は土壌にしみ込み、重力によって下方に抜けて（重力水）地下水となり、最後には川や海に流れ出ます。土壌の隙間が狭くなればなるほど重力水の割合が減り、毛管現象により引き上げられる毛管水が増えます。毛管現象により、水は土壌の中に保持されます。
土壌が保持できる一定の水分量を、圃場容水量といいます。圃場容水量を超えるものは重力水や表面流出で排出されますが、圃場容水量を下回る土壌水分の多くは、毛管力により保持されるのです。
《土壌の構造》
土の粒子は、寄り集まって団粒というさまざまな大きさの固まりをつくっています。団粒の間の小孔隙は水持ちをよくする役目を果たし、大孔隙は排水の役割を担っています。植物にとってよい土壌とは、保水と排水というふたつの機能を適度にあわせもっている土壌です。排水は空気の入れ替わりを促すので、植物の根が呼吸しやすくなるのです。
《土壤侵食》
保水と排水という仕組みをもった土壌が失われたり、その仕組み自体が失われたりすることと、砂漠化は密接に関係しています。
風や水の浸食によって土壌が失われることを土壌侵食といいます。雨が降ってもそれを保持する土がなければ、雨水は植物に利用されないまま、河川へ流れ出してしまいます。
《土壌の固結化》
土壌侵食がなくても、土壌の機能が失われることもあります。家畜が同じ場所を踏み固めると、土壌の団粒構造は失われます。これを土壌の固結化といいます。この結果、土壌中に水や空気が入りにくくなり、植物の生育に障害を及ぼします。
《土壌の塩類化》
土壌の塩類化も土壌劣化のひとつです。乾燥地の土壌や土壌水は、元々多量の塩類を含んでいます。乾燥地では、蒸発量が降水量と等しいか、大きいためです。
乾燥地では土壌水は土壌中の塩類を溶かしこみながら、毛管力により上昇します。それが地表面に達すると、さかんな蒸発のために、土壌水中の塩類が集積することになります。塩類に対する耐性がない植物は、生育することができません。
加えて、乾燥地で農耕地として利用されている土壌の水はけの悪さや、かんがい水自体が多量の塩類を含むことも塩類集積を加速します。
土壌の塩類化は、現代に始まった問題ではありません。古代メソポタミア文明は、河川が運ぶ肥沃な土壌を利用したかんがい農業に支えられていました。しかし、この肥沃な土壌も塩類集積によって劣化し、文明も衰退してしまったといわれています。
乾燥地の多くで、現在あるさまざまな土壌劣化からもとのような状態に回復するためには、数百年が必要であるといわれています。
《植生の劣化》
植生の劣化については、過耕作、過放牧、樹木の過剰採取が原因となっています。
乾燥地では、短い雨季の雨水に頼った天水農業が広く行われています。伝統的に、収穫後は地力を回復させるため、数年間休耕することが行われてきました。 しかし人口増加などによって増産が必要になると、毎年くり返し耕作するようになります。これは土地をやせさせ、最終的には植生の減少・消失をもたらします。これを過耕作といいます。
乾燥地の植物生産力は、少ない降水量の制約を受けて小さいのです。自然に生える草の量で養える家畜の数には上限があります。これを超える数の家畜を飼うと、植生が減少します。これを過放牧といいます。
樹木の過剰採取も同様な結果を招きます。樹木は、燃料材・建築材・家畜用の垣根などに使われます。乾燥地の国々では、全燃料に対する燃料材の割合は60～90%といわれていますが、全世界の平均では、6%程度です。
このように発展途上国における人口増加と貧困は、土地の生産性を維持することなく収奪する方向に働きます。
2訂版で新しく加わった項目では、乾燥地帯の生活について詳しく解説しています。砂漠化の進行は今や世界的な問題となっていますが、そのプロセスにおいて人間生活の及ぼす影響は大きなものです。砂漠化の防止や砂漠の緑化は、乾燥地帯の国のみならず、世界的な協力が必要なプロジェクトです。
『砂漠と気候』内容紹介まとめ
砂漠はどこに、どうやってできる？砂漠は何でできているの？砂漠の基礎を解説し、気候をはじめとした砂漠の環境についての理解をすすめます。現在問題となっている砂漠化の内容や気候に与える影響、乾燥地での暮らしについても解説します。砂漠を理解し、地球の生産力を保つための知識を提供します。
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地球の水はどこにある おすすめ3選
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『海水の疑問50』
「海はなぜ青いのか？」、といった素朴な疑問から、海洋深層水や人工海水、メタンハイドレードなど資源に関する事柄、地球の二酸化炭素と海との関係といった地球環境の諸問題まで、海の専門家たちがQ&Aでやさしく解説します。
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『地下水・湧水の疑問50』
地下水の豊富な日本では、昔から地下水・湧水を広く利用してきました。地下水は地球上の水循環に欠かすことができず、その観点からの地下水政策も注目されています。地下水・湧水の成り立ち、民俗・利用・環境問題・法令に関連する内容を、専門家たちがわかりやすく解説します。
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『東京大学の先生が教える海洋のはなし』
海は地球の気候を左右しています。地球上で海が果たしている役割を様々な側面から新進気鋭の研究者たちが解説しますが、その中で、海洋で起こっている大循環と、それが地球環境に与える影響について触れている章があります。これからの若い方々に、海と地球環境に関心をもってもらうために作られた本です。
