Nature Sustainability に掲載された一次研究論文（Articles および Letters）について、その概要を日本語で紹介しています。
Public health impacts of an imminent Red Sea oil spill
doi: 10.1038/s41893-021-00774-8
すでに危機的状況にあるイエメンの沿岸で、大規模な原油流出が発生する可能性が高まっている。本研究では、原油の流出範囲と、公衆衛生、食料、水、大気に及ぼす影響を予測する。
The importance of resource security for poverty eradication
doi: 10.1038/s41893-021-00708-4
生物生産力（biocapacity）の制約や購買力に関する各国経済の不平等な状況の分析から、天然資源への需要の増加が、逃れられない貧困の罠につながるしくみが見えてくる。
Impacts of transportation network companies on urban mobility
doi: 10.1038/s41893-020-00678-z
近年のライドシェアアプリの利用と成長は都市の運輸パターンを変えた。本稿は、これらが北米の都市の混雑、大量輸送機関の利用者数および自家用車の所有に及ぼす影響を検証する。
Proactive conservation to prevent habitat losses to agricultural expansion
doi: 10.1038/s41893-020-00656-5
食料、繊維、バイオ燃料の生産を目的とする農業の拡大は、これまで以上に生物多様性を脅かすことになる。この研究から、陸生脊椎動物種の90％近くが農業の拡大によって生息地を失うことになるが、積極的な食糧政策によってこれらの脅威を軽減できる可能性があることが分かった。
Increasing decision relevance of ecosystem service science
doi: 10.1038/s41893-020-00625-y
文献分析によると、生態系サービスの恩恵に関する研究の政策関連性を高めるためには、研究は具体的な意思決定の影響をよりよく予測できる必要がある。
Limited climate benefits of global recycling of pulp and paper
doi: 10.1038/s41893-020-00624-z
廃棄物のリサイクルは循環型経済の一部であるが、ある種の材料については、そのリサイクルが環境にどのような恩恵をもたらすのか明確になっていない。この研究では、さまざまなレベルの廃棄物リサイクルでの世界の紙のライフサイクルの循環性について検討し、紙のリサイクルが気候にもたらす恩恵が、リサイクルのために用いられるエネルギーの炭素強度の削減にかかっていることを示す。
Neonicotinoids and decline in bird biodiversity in the United States
doi: 10.1038/s41893-020-0582-x
ネオニコチノイド系殺虫剤は標的以外の生物に害を及ぼす可能性がある。本研究は、2008年から2014年までの間に米国でのネオニコチノイド系殺虫剤の使用が増加したことにより、鳥類の多様性、特に草原性鳥類や食虫性鳥類の多様性が減少したことを明らかにした。
Rethinking wastewater risks and monitoring in light of the COVID-19 pandemic
doi: 10.1038/s41893-020-00605-2
SARS-CoVが数日間にわたって廃水中に存在し、潜在的な健康リスクを伴うことを示す証拠が集まりつつある。本レビューでは、このようなリスクに関する知識と、パンデミック時の水系感染、水系-エアロゾル化感染、および水系-食物媒介感染経路による SARS-CoV の拡散の可能性について分析する。
Impacts of Chilean forest subsidies on forest cover, carbon and biodiversity
doi: 10.1038/s41893-020-0547-0
森林が消失すると、公的補助金によって植林を行い、森林を再生させようとすることが多い。このほどモデル研究により、おそらくチリの森林補助金は、1986年から2011年までの間に生物多様性を減少させてしまい、地上の植物性物質に貯蔵される炭素量を増加させることもなかったことが明らかになった。
Divergent responses of soil organic carbon to afforestation
doi: 10.1038/s41893-020-0557-y
植林は自然を活用した気候変動対策になると考えられているが、植林が土壌炭素に及ぼす影響は不明である。中国北部で行われた研究により、炭素含量の少ない土壌への植林によって炭素含量が増加することもあれば、反対に炭素含量の多い土壌への植林によって炭素含量が減少することもあることがわかった。
The global cropland-sparing potential of high-yield farming
doi: 10.1038/s41893-020-0505-x
農業は非常に大きいフットプリントを持ち、その増加は続いている。本研究は、肥料と主要作物を世界的に最適化することで、世界が必要とする農地を50％削減し、節約できた土地に植生を回復させることで炭素を隔離できるようになることを明らかにした。
Digital agriculture to design sustainable agricultural systems
doi: 10.1038/s41893-020-0510-0
世界の食料システムは、より持続可能なものにならなければならない。デジタル農業、すなわち、土壌や気候や遺伝資源を監視し、評価し、管理するためのデジタル技術と地理空間技術は、持続可能な食料生産の経済的、環境的、社会的側面のバランスをとるために、この課題にどのように対応するべきかを示すものである。
Governance challenges for tropical nations losing fish species due to climate change
doi: 10.1038/s41893-020-0476-y
気候変動は漁業資源を歴史的な生息域から流出させている。本研究により、こうした漁業資源の流出リスクは熱帯地域で最大であり、政策的枠組みはこの課題に取り組むには不十分であることが明らかになった。
How to halt the global decline of lands
doi: 10.1038/s41893-020-0477-x
「生物多様性及び生態系サービスに関する政府間科学政策プラットフォーム（IPBES）」による土地の劣化と回復の評価は、地球全体の土地の劣化が広範にわたる深刻な問題であり、ペースが緩やかになる気配がないことを示している。この傾向は食い止め、逆転させなければならない。
The downstream air pollution impacts of the transition from coal to natural gas in the United States
doi: 10.1038/s41893-019-0453-5
近年、米国の発電用資源が石炭から天然ガスに移行したことにより発電に伴う二酸化炭素排出原単位が減少したが、こうした変化がその他の汚染にどのような影響を及ぼしたかのはわかっていない。本研究で、2005年から2016年までに米国本土の石炭火力発電所が廃止されたことにより、近隣地域の26,610人の命が救われ、トウモロコシ、ダイズ、コムギの収穫量が5億7000万ブッシェル増えたと見積もられ、地域の気候も変化したことが明らかになった。
Feeding ten billion people is possible within four terrestrial planetary boundaries
doi: 10.1038/s41893-019-0465-1
農業は地球を変容させ、健康な惑星の限界を超えさせるおそれがある。本研究により、淡水の利用については現在の食料生産の約半分でそうした限界を超えてしまうが、より持続可能な生産と消費に向けた変容は102億人を支えられることが明らかになった。
A more dynamic understanding of human behaviour for the Anthropocene
doi: 10.1038/s41893-019-0419-7
持続可能性の問題を理解し、この問題に取り組むため、人間の行動に関する複雑なモデルが提案された。このモデルは、より単純なモデルとは対照的に、状況とともに共進化する。
Biodiversity’s contributions to sustainable development
doi: 10.1038/s41893-019-0417-9
持続可能性は、環境的・経済的・社会的統合による機能の1つである。本稿では、生物多様性が持続可能な開発を支える多くの可能性に関する知識を総合する。
Protecting half of the planet could directly affect over one billion people
doi: 10.1038/s41893-019-0423-y
最近生態学者たちは、地球の半分を保全のためにとっておくというアイデアを検討し始めている。本稿では、生態地域および人類のフットプリントに関する仮定に基づき、このアイデアを実践した場合に社会に及ぼす影響に関する最初の分析の一部を示す。
Viscoelastic solid-repellent coatings for extreme water saving and global sanitation
doi: 10.1038/s41893-019-0421-0
便器の表面をコーティングして、液体や細菌、人間の糞便のような粘弾性固体をはじくようにすれば、大幅な節水を達成することができる。今回開発されたスプレー可能な防汚コーティング剤は、未処置表面と比較して、洗浄水の消費量を約90%減少させることができる。
Crop production in Pakistan and low nitrogen use efficiencies
doi: 10.1038/s41893-019-0429-5
作物生産にとって窒素は極めて重大だが、窒素の濫用は持続可能性を阻害する。研究の結果、パキスタンでは窒素肥料の使用量が非常に多く、さらに増加中であるにもかかわらず、作物収量の増加ペースは予想よりかなりゆっくりであることがわかった。
Key knowledge gaps to achieve global sustainability goals
doi: 10.1038/s41893-019-0412-1
今回、「生物多様性および生態系サービスに関する政府間科学-政策プラットフォーム（IPBES）」の評価に基づいて優先的に研究するべき重要な課題が特定され、それらと「持続可能な開発目標（SDGs）」や「ミレニアム生態系評価」との対比が行われた。
Cumulative environmental and employment impacts of the shale gas boom
doi: 10.1038/s41893-019-0420-1
米国のアパラチア盆地で2004～2016年に行われたシェールガス開発の間、空気質の低下による若年死と雇用は景気の波に従って変動していた。その一方で、気候に対する影響は開発後も数世代にわたって持続する可能性がある。
Integrated scenarios to support analysis of the food–energy–water nexus
doi: 10.1038/s41893-019-0418-8
食料の消費と生産、エネルギーと水、環境に対する影響の間の関係を研究するには、適切な方法が必要である。本稿では、モデルに基づいた一連のシナリオとそれに関連するサンキー図を用いてこの種の分析を促進し、対応戦略を立てる方法について紹介する。
How transit scaling shapes cities
doi: 10.1038/s41893-019-0427-7
都市は交通機関網を発展させるだけでなく、交通機関網によって形作られてもいる。今回、公共輸送機関の影響について調べたところ、都市圏での交通機関への投資による利益にはスケール効果が存在することがわかった。
Integrated stormwater inflow control for sewers and green structures in urban landscapes
doi: 10.1038/s41893-019-0392-1
合流式下水道とグリーンインフラストラクチャーをリアルタイムで制御すれば、洪水を減らすことができる。著者らは、統合型雨水流入量制御を利用してデンマークのコペンハーゲンのインフラをダイナミックに活性化させ、合流下水の放流量を大幅に減少させるというシミュレーションを行った。
Air pollution-induced missed abortion risk for pregnancies
doi: 10.1038/s41893-019-0387-y
中国北京の25万人以上の妊婦を対象とする研究から、稽留流産が4種類の主要な大気汚染物質の濃度と関連していることが示された。その関係は線形ではなかったが、濃度が高くなるほど強くなった。
Mitigating crop yield losses through weed diversity
doi: 10.1038/s41893-019-0415-y
除草剤の使用量を減らすと、雑草のせいで収穫量が減少する。今回、冬コムギとオオムギに関する研究から、雑草群落が一様になるほど優勢な雑草が抑制され、収穫量の減少が緩和されることがわかった。
Emissions and health impacts from global shipping embodied in US–China bilateral trade
doi: 10.1038/s41893-019-0414-z
国際的な船舶輸送は温室効果ガスの主要な排出源だが、その責任を定量化することは難しかった。今回の研究では、船舶の衛星観測データを用い、米国と中国の二国間貿易による排出量とそれに伴う健康への影響を明らかにした。
The PMI Predictor app to enable green-by-design chemical synthesis
doi: 10.1038/s41893-019-0400-5
新薬候補の持続可能な合成プロセスを開発することは、医薬品製造における優先課題である。本稿では、提案されている合成経路を研究室で評価する前にその効率を予測するウェブアプリケーションを提示する。
Greater gains for Australia by tackling all SDGs but the last steps will be the most challenging
doi: 10.1038/s41893-019-0409-9
「持続可能な開発目標（SDGs）」を達成する方法について、国際的なシナリオとオーストラリアのシナリオを入れ子状にしたシミュレーションから、すべての目標に連携して取り組むことで付加的な恩恵が得られることがわかった。目標達成までの過程では、最終段階が最も困難になると考えられる。
Environmental and health co-benefits for advanced phosphorus recovery
doi: 10.1038/s41893-019-0416-x
農業はリン鉱石由来のリン肥料に大きく依存している。今回の研究により、リン鉱石の代わりに下水や糞尿などの二次供給源からリンを回収することで環境および健康面で利益を得られることが明らかになった。
Realizing resilience for decision-making
doi: 10.1038/s41893-019-0376-1
研究者と意思決定者の間にはレジリエンスに関する共通の理解が欠けている。著者らは今回、社会生態的レジリエンスを社会生態システムの3つの特徴（抵抗力、回復力、ロバスト性）を含むものとして定義し、この枠組みがレジリエンスマネジメントにどう役立つのかを明らかにしている。
Sustainable intensification of agricultural drainage
doi: 10.1038/s41893-019-0393-0
本稿では、人口排水路をシステム的な視点で捉えることによって、持続可能な強化を促し、栄養素の損失と温室効果ガス排出量を抑制し、窒素利用効率を高める方法を提案する。
Citizen science and the United Nations Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-019-0390-3
従来の情報源からのデータでは、「持続可能な開発目標（SDGs）」の達成に向けた取り組みの進捗状況を十分に評価することができない。今回著者らは、市民科学のデータを従来のデータと統合し、SDGsアジェンダの支援に大きく寄与する方法を示すロードマップを紹介している。
The impact of agricultural interventions can be doubled by using satellite data
doi: 10.1038/s41893-019-0396-x
農業生産量を増加させながら農業が及ぼす影響を減少させるのは困難である。今回、インドの小規模農家システムの研究から、超小型衛星データを利用して、低コストの肥料散布器の使用による収穫量の増加を検知できることが示された。
How conservation initiatives go to scale
doi: 10.1038/s41893-019-0384-1
今回の研究では、世界の22の地域型保全イニシアチブについて、普及と採用のパターンとスピードを調べた。ほとんどのイニシアチブは限定的にしか採用されておらず、広く採用されているものの中には採用までに長い時間を要したものもあった。
Cash transfers for pro-poor carbon taxes in Latin America and the Caribbean
doi: 10.1038/s41893-019-0385-0
炭素税は生活必需品の費用を増加させることがある。今回、モデル化研究から、炭素税収入の1/3を貧困層への現金給付に用いることで、こうした逆進的な影響を相殺できることがわかった。
Temporal patterns of adoption of mariculture innovation globally
doi: 10.1038/s41893-019-0395-y
海での養殖は、技術革新のS字型普及曲線に従って数十年にわたって発展してきた。十分開発していない可能性がある国もあれば、現在の過剰生産を、より持続的なものにすることができる国もあった。
Domino effect of climate change over two millennia in ancient China’s Hexi Corridor
doi: 10.1038/s41893-019-0397-9
変化に対する社会の反応が、さらなる危機の引き金を引くことがある。今回、歴史的データを用いた研究から、中国の河西回廊では気候変動への社会の対応が不十分だったことで、問題が拡大していたことがわかった。
Air quality and health benefits from fleet electrification in China
doi: 10.1038/s41893-019-0398-8
電気自動車の普及は、気候変動と大気汚染の緩和に役立つ可能性がある。今回著者らは、健全な政策決定のための情報を提供するべく、中国でのさまざまな車両電化シナリオを開発し、それに伴う空気質と健康に対する影響を評価した。
Sustainable co-production of food and solar power to relax land-use constraints
doi: 10.1038/s41893-019-0388-x
再生可能エネルギー技術の普及は、他の用途の土地利用による制約を受ける場合がある。今回著者らは、「aglectric」農業というアイデアを提案し、食料とエネルギーの同時生産のために農地を持続的に利用する方法をモデルによって示している。
Property rights and the protection of global marine resources
doi: 10.1038/s41893-019-0389-9
排他的経済水域の境界付近での漁業に関する全球規模の研究から、こうした財産権を設定することで、実際に無許可操業を抑止できていることがわかった。
Rethinking resilience to wildfire
doi: 10.1038/s41893-019-0353-8
記録的な火災シーズンが新たな常態となりつつあることから、土地管理と政策の改革を求める声が高まっている。本稿では、森林火災に対するさまざまな種類の復元力を明確化し、火災がますます起こりやすくなっている状況とうまく折り合いをつけるための取り組みの優先順位を分析する。
Six Transformations to achieve the Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-019-0352-9
「持続可能な開発目標」を達成するためには、国家と社会が根底から変化することが必要となる。ここでは、SDGsを達成するための基本的要素としての6つの変革と、そのために必要な知識を科学界が提供していくための行動計画を紹介する。
Next-generation information to support a sustainable course for European forests
doi: 10.1038/s41893-019-0374-3
最新の森林調査は、森林政策の立案にとって極めて重要である。この論文では、ヨーロッパの森林の多機能性を空間的に評価した協調的でトップダウン式の管理戦略の地図を作成する方法を提示する。こうした方法は、森林を持続的に管理する道筋を明らかにするのに役立つと考えられる。
Public views of the Sustainable Development Goals across countries
doi: 10.1038/s41893-019-0365-4
「持続可能な開発目標（SDGs）」における経済的・環境的・社会的側面の関連については、一般市民の理解にばらつきがある。今回、大規模標本調査から、これらの側面の間のトレードオフを重視する人と、SDGsがすべての側面に同時に取り組んでいると見る人がいることが明らかになった。
Tackling food consumption inequality to fight hunger without pressuring the environment
doi: 10.1038/s41893-019-0371-6
今回、世界規模で飢餓と闘うためのシナリオ・シミュレーションから、全食料供給量を増加させるよりも、分配を促進して栄養不足の人に対する食料供給量を改善する方が、環境パフォーマンスが優れていることが明らかになった。
The role of movement restrictions in limiting the economic impact of livestock infections
doi: 10.1038/s41893-019-0356-5
家畜の移動は畜産業にとって不可欠だが、こうした移動によって疾病が広まる場合がある。今回、英国の家畜の3種類の疾病について検討したところ、移動の制限は疾病が及ぼす影響に合ったものであるべきこと、また、極めて重要なことだが、最適な移動禁止期間は既存の指針で認められている期間よりはるかに短い場合が多いことがわかった。
Firm-level propagation of shocks through supply-chain networks
doi: 10.1038/s41893-019-0351-x
エージェントベースのモデルと約100万社のサプライチェーンを用いて、日本における地震による経済的ショックの企業レベルの波及のシミュレーションが行われた。生産が被る間接的損失は直接的損失に比べて著しく大きく、長く続いた。
Agrivoltaics provide mutual benefits across the food–energy–water nexus in drylands
doi: 10.1038/s41893-019-0364-5
営農型太陽光発電では、上部空間に設置した太陽光パネルの下で農作物を栽培することにより、相乗効果を得ることができる。本稿では、トマトとトウガラシを太陽光パネルの下で栽培することで、乾燥ストレスが減少して生産量が増加すると同時に、太陽光パネルの熱ストレスも減少することが示された。
Microstructure and surface control of MXene films for water purification
doi: 10.1038/s41893-019-0373-4
公衆の健康を守るためには、飲料水から有害重金属イオンを除去する必要がある。今回、MXene系二次元膜を用いることで、正または負に帯電した重金属イオンを、圧力をかけずに水から除去できることが明らかになった。
Floating treatment wetlands as a suitable option for large-scale wastewater treatment
doi: 10.1038/s41893-019-0350-y
浮遊処理湿地は汚水処理場の能力を高めることができる。今回、安定化池での本格的な浮遊処理湿地に関する3年間の研究から、水質の大幅な改善と重金属濃度の低下が明らかになった。
Solar-power replacement as a solution for hydropower foregone in US dam removals
doi: 10.1038/s41893-019-0362-7
再生エネルギーには水力発電が含まれることが多いが、ダムはそれ自体が環境に害を与えている。今回の研究は、米国の水力発電を太陽光発電で代替するにはどのくらいの土地が必要となるかを予想するだけでなく、他の国々でさらに分析を行うためのモデルとなる。
Adverse effects of rising interest rates on sustainable energy transitions
doi: 10.1038/s41893-019-0375-2
再生エネルギーのコストはこれまで減少してきたが、金利の上昇によって状況が変化する可能性がある。今回、ドイツでの研究で、今後5年間に金利が金融危機前のレベルまで上昇した場合、均等化発電原価は太陽光発電で11％、陸上風力発電で25％上昇することがわかった。
Anthropocene risk
doi: 10.1038/s41893-019-0327-x
人新世では、人間による地球規模の影響はリスクにも及んでいる。本稿では、地球全体に波及するようなリスクの理解に人類と環境との相互作用を含めるべきであることを示し、海面上昇や巨大都市など4つの事例研究を検討する。
Connecting climate action with other Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-019-0334-y
国際社会は気候変動と戦うことと、「持続可能な開発目標」の17の目標を達成することを公約している。著者らは今回、この2つの課題の間にある関係に関する証拠を評価し、これらの関係を理解するためにはさらに深い学際的研究が必要であることを論じる。
Resource recovery from sanitation to enhance ecosystem services
doi: 10.1038/s41893-019-0313-3
汚物処理は通常、工学や公衆衛生上の問題にすぎないと見られている。本稿では、汚物処理から回収できる資源によって食料生産のための栄養素の供給などの生態系サービスを強化する道筋を示し、持続可能な開発を促進できるような相乗効果を提案する。
Direct human health risks of increased atmospheric carbon dioxide
doi: 10.1038/s41893-019-0323-1
大気中のCO2濃度の上昇への曝露に関する研究の調査から、炎症や認知能力の低下といった健康被害は、1000ppmという低いレベルで生じうることが示された。
Anthropogenic lead in Amazonian wildlife
doi: 10.1038/s41893-019-0338-7
アマゾン川流域は、収奪的な資源利用と保全目標が対立する典型的な場所である。今回、アマゾン川流域の猟獣の肝臓に含まれる鉛の濃度が先進工業国での濃度に匹敵すること、および、鉛の銃弾と石油関連の汚染が重要な汚染源であることが明らかになった。
Scope and limitations of drought management within complex human–natural systems
doi: 10.1038/s41893-019-0326-y
現在、世界中で干ばつ状態が広がっており、干ばつを緩和し、適応するためには、水の利用可能量と介入策の間のフィードバックループを考慮する必要がある。オレゴン州のウィラメット川流域は、連結した人間-自然システムを利用して干ばつを緩和する方法の事例研究として役に立つ。
A polydimethylsiloxane-coated metal structure for all-day radiative cooling
doi: 10.1038/s41893-019-0348-5
放射冷却はエアコンの必要性を低減できる可能性がある。今回、安価な熱放射装置の実証実験が行われ、快晴の日のニューヨーク州の戸外で日中に最大9℃の連続的な冷却効果が得られた。
Modelling the drivers of a widespread shift to sustainable diets
doi: 10.1038/s41893-019-0331-1
環境に与える影響を削減するための食生活の変化は、行動的要因に左右される。今回、食生活の変化に関する行動モデルを統合評価モデルと関連づけることで、社会規範と自己効力感が食生活の変化を普及させる要因としての役割を担うことが明らかになった。
Information gaps in indigenous and local knowledge for science-policy assessments
doi: 10.1038/s41893-019-0324-0
ニューギニアの植物の利用に関する先住民族・地域住民の知識の包括的な解析から、重大な報告格差があり、生物多様性の評価の妨げとなっていることが示された。また、植物が提供するサービスの多くは希少であり、報告されている可能性が低いことも明らかになった。
The supply chain of violence
doi: 10.1038/s41893-019-0349-4
世界各地で1週間に殺害される環境活動家や環境保護者の人数は過去15年間で倍増している。死者数との相関が最も高いのは、腐敗が特に激しく、法の支配が特に弱い国々だったが、環境権は先進工業国でも脅威にさらされていた。
China’s CO2 peak before 2030 implied from characteristics and growth of cities
doi: 10.1038/s41893-019-0339-6
パリ協定での中国の公約は、CO2排出量が2030年までにピークに達することを前提としている。今回、クズネッツ曲線および中国の50都市から得た排出量と国内総生産のデータを用いた分析から、中国の排出量はパリ協定の目標よりかなり早い2021年から2025年の間にピークに達することが予想される。
Direct and indirect loss of natural area from urban expansion
doi: 10.1038/s41893-019-0340-0
都市圏の拡大によって農地が他の場所に移動することは、自然の土地被覆の消失の間接的な原因となっている。今回、全球規模の研究から、こうした間接的な影響はこれまで考えられていたよりはるかに大きいことが明らかになった。
Improved estimates of forest cover and loss in the Brazilian Amazon in 2000–2017
doi: 10.1038/s41893-019-0336-9
森林被覆とその減少に関する新たな推定から、森林面積は以前の推定値より広いことがわかったが、近年の森林の減少率は以前の推定値の2倍であることが明らかになった。森林伐採は2013年に最少となってから再び増加している。
Deeper well drilling an unsustainable stopgap to groundwater depletion
doi: 10.1038/s41893-019-0325-z
米国の地下水井戸は、干ばつ状態と需要の増加のため、かつてないほど大きなストレスにさらされているが、深井戸の掘削が広がっていることについては報告がない。今回、米国の約1200万カ所の地下水井戸のデータを集め、水資源の脆弱性と持続可能性について検討した。
Improving network approaches to the study of complex social–ecological interdependencies
doi: 10.1038/s41893-019-0308-0
人間と生態系との結びつきの解明は、今も重要な課題であり続けている。本稿では、多くの環境問題が共通の中心的課題を軸に展開していることを示し、重要な仮定に基づくネットワークアプローチを利用することを提案する。
Techno–ecological synergies of solar energy for global sustainability
doi: 10.1038/s41893-019-0309-z
大規模な太陽光発電の相互作用と影響を管理するには、技術システムと生態系の関係を理解する必要がある。ここでは、エネルギー移行から有益な結果を誘導するのに役立つと思われる枠組みを提案する。
Ozone depletion, ultraviolet radiation, climate change and prospects for a sustainable future
doi: 10.1038/s41893-019-0314-2
オゾン層破壊は地表の状態を変化させ、気候変動と相互作用している。ここでは、オゾン層破壊が人間と生態系に及ぼす影響を食料や水の安全保障を含めて評価し、モントリオール議定書が気候変動緩和に及ぼす継続的な影響について論じる。
Tradeoffs between groundwater conservation and air pollution from agricultural fires in northwest India
doi: 10.1038/s41893-019-0304-4
インド北西部の稲作灌漑を管理する地下水保全政策の実施は、農業残渣を除去するための野焼きの増加と関連しており、それ自体が都市部の空気質を悪化させている。
Potential contributions of pre-Inca infiltration infrastructure to Andean water security
doi: 10.1038/s41893-019-0307-1
山地の水資源はますます脅かされている。今回の研究で、雨季の上流河川の流れの一部をアンデス山脈の斜面に迂回させる1400年前のシステムが、後日、斜面の下方にある泉の湧出量を増加させることが明らかになり、このシステムをペルーのリマの水源地域にスケールアップすれば、乾季の水量が7.5%増加する可能性があると推定された。
Importance of snow and glacier meltwater for agriculture on the Indo-Gangetic Plain
doi: 10.1038/s41893-019-0305-3
気候変動は、ヒマラヤ山脈の水資源に影響を及ぼす。今回、ヒンドゥスターン平野の農業にとっての融雪氷水の重要性を定量化したところ、1億2900万戸の農家が、特にイネとワタの生産のためにこの水に依存していることと、この水が3800万人の食料となる作物を育んでいることが分かった。
Frankincense in peril
doi: 10.1038/s41893-019-0322-2
野生植物は生態系と地域経済を支えている。乳香は、ボスウェリア属の樹木から得られる象徴的な樹脂である。今回、乳香の主要な供給源であるB. papyriferaの個体群が、自生地の全域で崩壊していることが明らかにされ、保全と回復が極めて重要であることが示された。
Modelled effects of prawn aquaculture on poverty alleviation and schistosomiasis control
doi: 10.1038/s41893-019-0301-7
エビなどの捕食動物は、宿主の巻貝を捕食することで住血吸虫症を減少させることができる。今回、モデル研究から、アフリカ・サブサハラ地域の2種のエビは、養殖に関連した利益を最大化する飼育密度で宿主の巻貝を減少させ、住血吸虫症の管理に役立つため、人間の健康と持続可能な開発の双方にとって有益である可能性があることが明らかになった。
Rising adoption and retention of meat-free diets in online recipe data
doi: 10.1038/s41893-019-0316-0
より持続可能な食生活への移行について理解するため、24万種類以上のオンラインレシピとそれらに対するユーザーの評価やインタビューを分析したところ、ヴィーガン（完全菜食主義者）やベジタリアン（菜食主義者）向けのレシピと、そうした食事に切り替えたり継続したりしているユーザーの増加が明らかになった。
Road expansion and persistence in forests of the Congo Basin
doi: 10.1038/s41893-019-0310-6
コンゴ盆地の森林内の道路延長は、2003～2018年の間にほぼ倍増している。道路から1km以内の範囲での森林伐採は大幅に増加した。伐採権のある地域内の道路の約半分がこの期間中に放棄されたが、伐採権のない地域ではほとんどの道路が存続していた。
Effects of Fairtrade on the livelihoods of poor rural workers
doi: 10.1038/s41893-019-0311-5
コートジボアールのカカオ部門のフェアトレード認証に関する分析が行われ、農場労働者を協同組合労働者と小規模農場労働者に区分すると、協同組合労働者の生計はフェアトレード基準によって改善するが、小規模農場で働く賃金労働者にはほとんど違いが生じないことがわかった。
Emerging human infectious diseases and the links to global food production
doi: 10.1038/s41893-019-0293-3
人口増加と経済発展は、感染症や食料生産と影響を及ぼし合っている。今回、感染症の出現と食料生産との関係に関する知見を統合したところ、世界的な強い関連が明らかになった。
Participation and inclusiveness in the Intergovernmental Science–Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services
doi: 10.1038/s41893-019-0290-6
本総説では、生物多様性に関する多国間協議プラットフォームであるIPBESが、参加者の多様性（性別および民族）と、知識の形における多様性（伝統的な知識や先住民族の知識など）の両方に取り組んでいる方法について検証する。
Enzyme morphinan N-demethylase for more sustainable opiate processing
doi: 10.1038/s41893-019-0302-6
天然に存在するオピエートであるテバインは、アヘン中毒治療薬の原料となるが、毒性反応物を用いて加工する必要があり、その過程で有害な廃棄物が生じる。著者らは今回、アヘン加工における廃棄物の流れを調べ、毒性反応物の代わりに利用できる汎用的な酵素を発見した。
Nonlinear groundwater influence on biophysical indicators of ecosystem services
doi: 10.1038/s41893-019-0278-2
地下水は重要な生態系サービスの背後にある生物物理的なプロセスに影響を及ぼしている。今回、地下水面が限界水位以内にあるときには生態系サービスの多くの指標が非線形的な反応を示すことが明らかになり、地下水位が浅い地域では、地下水位の小さな変化が生態系サービスに大きな影響を及ぼす可能性があることが分かった。
Detection of human influences on temperature seasonality from the nineteenth century
doi: 10.1038/s41893-019-0276-4
1950年代以降の気候温暖化は多くの研究で明確に示されているが、気候記録は、産業による影響がもっと早い時期から出始めていたことを示唆している。今回、観測データとシミュレーションを組み合わせた研究により、北半球では19世紀後半から人間活動の影響により気温の季節変動が弱まっていることが分かった。
Limits to agricultural land for retaining acceptable levels of local biodiversity
doi: 10.1038/s41893-019-0300-8
農地が拡大すると、生物多様性にとって不可欠な生息地が失われる。今回、モデル研究から、全世界の氷に覆われていない土地のうち4.6～11.2%を作物に、7.9～15.7%を牧草地に割り当てれば、地域の生物多様性を一般に推奨されているレベルに保てることが明らかになった。これらの数字は過去の研究で示唆された数字より小さい。
The global nexus of food–trade–water sustaining environmental flows by 2050
doi: 10.1038/s41893-019-0287-1
食料と水とエネルギーの需要を満たす上での諸課題は相互に関連しているため、土地利用、社会経済政策、気候変動についての統合評価が必要となる。今回、2050年までに食料生産を倍増させるのに必要となる水、貿易、農地の増加量の評価が行われた。
Multinational life satisfaction, perceived inequality and energy affordability
doi: 10.1038/s41893-019-0303-5
人々が主観的に認知しているエネルギー費用負担に関する大規模な国際アンケート調査から、エネルギー費用負担はその国の所得水準にかかわらず人々の関心事となっているが、地域的、経済的、文化的要素と関連している場合もあることが明らかになった。
Flexibility and intensity of global water use
doi: 10.1038/s41893-019-0294-2
水の消費は、供給可能量に対して恒久的なストレスを及ぼすものではなく、食料、水、エネルギーへの需要の柔軟性に応じて変化する。今回、世界各地の36年間の水消費に関する研究から、最もストレスにさらされている河川流域と、そうした流域での水の集約的利用を抑制する方法が明らかになった。
Well-being outcomes of marine protected areas
doi: 10.1038/s41893-019-0306-2
海洋保護区は生物多様性と沿岸地域社会の維持にとって重要だが、人間の幸福に対しては良い影響を及ぼすばかりではなかったり、あるいは、そのように認識されていたりすることがある。今回、118本の研究論文を統合することで、海洋保護区が人々の幸福に及ぼす影響と、どの側面の研究が不足しているかに関して、幅広い知見が導き出された。
Systems thinking for education about the molecular basis of sustainability
doi: 10.1038/s41893-019-0285-3
持続可能性の課題に取り組むには、社会の物質的基盤に目を向ける必要がある。本稿では、分子の世界に関する知識と地球や社会システムの持続可能性を融合させるうえで、「化学教育におけるシステム思考」の枠組みがどう役立つのかを明らかにしている。
Aridity and reduced soil micronutrient availability in global drylands
doi: 10.1038/s41893-019-0262-x
乾燥地域は地表の40％以上を占めており、気候温暖化とともに拡大する可能性がある。今回の分析により、世界の乾燥地域の土壌では、生物にとって欠かすことのできない金属微量栄養素の濃度が低いうえ、乾燥状態と負の相関があることが明らかとなり、生態系と食料生産の今後を脅かす恐れがあることがわかった。
Changes in crop rotations would impact food production in an organically farmed world
doi: 10.1038/s41893-019-0259-5
オーガニック食品を生産するためには有機農業への転換が必要となる。有機農業では、作物の品種や輪作を管理することによって病害虫や栄養素を管理する。今回、有機農業へのさまざまな転換シナリオの解析から、コムギ、コメ、トウモロコシの栽培面積の世界的な減少の影響を埋め合わせるために、マメ、アルファルファ、クローバーなどの窒素固定作物の栽培面積を増やす必要があることが明らかになった。その場合でも、カロリー生産量は現在の水準から約27％減少すると考えられる。
A multi-model assessment of food security implications of climate change mitigation
doi: 10.1038/s41893-019-0286-2
食糧の安全を保障し気候変動を緩和するには、速やかな行動が必要である。複数のモデルの比較研究から、緩和政策の設計が配慮を欠いていた場合、食糧安全保障と気候変動緩和の間に負のトレードオフが生じる可能性が示された。
Air-quality-related health damages of maize
doi: 10.1038/s41893-019-0261-y
農業は増加しつつある多数の人口を支えているが、広範囲に影響を及ぼす。今回、トウモロコシ生産による大気汚染が健康に及ぼす影響の評価が行われた。空気質の低下によって、米国では年間390億ドルの損害に相当する4300件の若年死が生じ、気候変動による損害は49億ドルにのぼることが明らかになった。
Weighing the benefits of expanding protected areas versus managing existing ones
doi: 10.1038/s41893-019-0275-5
保護区は生物多様性の保全にとって不可欠だが、限られた資金を新たな保護区の確保と既存の保護区の管理に配分する必要がある。今回、景観モデルを用いた研究から、保護区の管理の方が最初の投資対象として優れていることが多いうえ、保護区の確保を補完するために不可欠であることが明らかになった。
City energysheds and renewable energy in the United States
doi: 10.1038/s41893-019-0271-9
任意の都市に電力を供給している発電所のネットワークと各発電所から供給される電力量をモデル化したところ、都市の電源構成（エネルギーミックス）が明らかになり、当該都市と最も多くのエネルギー供給源を共有している都市が示された。
Reductions in deforestation and poverty from decentralized forest management in Nepal
doi: 10.1038/s41893-019-0277-3
農村は世界の森林の多くを管理しているが、こうした地域密着型の森林管理が景観と人間の両方に及ぼす影響は依然として明らかになっていない。今回、ネパールでの2000年から2012年までの地域密着型の森林管理の影響について評価が行われ、森林伐採と貧困の両方で大幅な純減が明らかになった。
How global targets on drinking water were developed and achieved
doi: 10.1038/s41893-019-0269-3
ミレニアム開発目標と持続可能な開発目標についてはよく知られているかもしれないが、これらの目標がどのように形作られたかについては、明らかではなかった。今回の分析では、MDG 7Cにつながった政治的・学問的経緯と、中国とインドや各国の経済発展がその達成にどのように貢献したのかが明らかにされた。
Sustainability and resilience for transformation in the urban century
doi: 10.1038/s41893-019-0250-1
都市システムは、気候変動を始めとする地球規模の変化に適応していかなければならない。ここでは、都市システムを取り上げ、都市の持続可能性と回復力は相補的だが互換性はないことや、回復力を高めることで都市の持続可能性が低下する場合もあることについて論じる。
Global forecasts of shipping traffic and biological invasions to 2050
doi: 10.1038/s41893-019-0245-y
天然資源や商品の船舶輸送は離れた地域どうしを結びつけるが、意図した積荷以外のものも移動させてしまうことがある。この研究では、世界的な船舶輸送ネットワークの拡大と気候変動下での侵入生物種の拡散に対する影響をモデル化し、今後数十年間は船舶の移動が大幅に増加し、生物学的侵略リスクが3～20倍になると予測している。
Impact of globalization on the resilience and sustainability of natural resources
doi: 10.1038/s41893-019-0260-z
天然資源の消費者と生産者は、商品の移動が作り出す相互作用のネットワークの中で互いに結びついている。今回の研究により、食品貿易ネットワークの回復力が相互の結びつきに左右されること、そして、世界の食品貿易における結びつきが強まると回復力が低下し、供給ショックなどが起こりやすくなることが明らかになった。
Actors’ diversity and the resilience of social-ecological systems to global change
doi: 10.1038/s41893-019-0236-z
生物多様性は、環境の変化に対する生態系の回復力を高める。今回、スイスの山地農業コミュニティーのデータを初期データとするエージェントベースのモデルを用いた研究から、農家などの行為者の多様性によって経済的変化や気候変動に対する社会環境システムの回復力が高まることが明らかになった。
Deep learning to map concentrated animal feeding operations
doi: 10.1038/s41893-019-0246-x
米国では、機械学習と衛星画像を利用して、他の方法では確認しにくい集約的畜産施設の特定が行われている。これにより、施設が環境法を順守しているかどうかを監視しやすくなる。
Meta-analysis of pro-environmental behaviour spillover
doi: 10.1038/s41893-019-0263-9
文献の調査から、環境に優しい行動が同様の第2の行動の動機となる可能性が高いのは、両方の行動が類似しているときと、第1の行動が内発的動機づけに基づいているときであることがわかった。
The global conservation movement is diverse but not divided
doi: 10.1038/s41893-019-0267-5
地域と世界の生物多様性は数々の危機に直面しているが、保全活動をどのように進めていくかについては意見の一致をみていない。保全活動が転換点を迎えつつある今、9000人以上の自然保護活動家を対象とする聞き取り調査が行われ、活動家の考え方と、活動家の特徴と考え方との関連について分析が行われた。
Infrastructure for sustainable development
doi: 10.1038/s41893-019-0256-8
インフラシステムへの投資は、未来の世代が行う開発のパターンを固定化する可能性がある。今回、「持続可能な開発目標（SDGs）」の17の目標のすべてと169のターゲットの72%の達成にインフラが直接的・間接的な影響を及ぼすことが明らかになった。
Impact of the establishment of US offshore wind power on neodymium flows
doi: 10.1038/s41893-019-0252-z
大規模な洋上風力タービンは希土類金属を必要とするが、その天然供給量は限られている。今回の研究で、米国が大規模な発電容量を達成するのに必要なネオジムの資材所要量が検討され、解体されたタービンから再利用できる量が推定された。
Contributions of sociometabolic research to sustainability science
doi: 10.1038/s41893-019-0225-2
国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」のようなハイレベルの合意は、社会システムと生物物理システムが本質的に関連していることを認めている。本総説は、この2つのシステムの関連を探る社会代謝研究という研究伝統について解説する。社会代謝研究では、システム科学や関連分野の方法を用いて経済活動の生物物理的基盤を調べる。著者らは最近の研究を具体例として社会代謝研究の長所と短所を論証し、将来の方向性を検討している。
Our footprint on Antarctica competes with nature for rare ice-free land
doi: 10.1038/s41893-019-0237-y
南極大陸は未開の土地とされているが、調査基地の建設と調査活動のフットプリントは、氷で覆われていない比較的狭い地域に偏っている。今回、衛星画像のGISマッピングを用いてこれらの影響の規模を定量化したところ、沿岸部の氷で覆われていないまとまった土地の半分以上に影響を及ぼしていることが明らかになった。
The potential of indigenous agricultural food production under climate change in Hawaiʻi
doi: 10.1038/s41893-019-0226-1
在来の農業生態系は、工業的農業に比べて食料生産や環境問題とのバランスがうまく取れていることが多いが、現代の食料ニーズを満たすための手法として検討されることはほとんどない。今回、空間モデルと気候シナリオを用いた研究から、かつてハワイ島で行われていた在来農法では、当時からかなり多かった人口の需要も、潜在的には現在の人口の需要も満たせるだけの生産量が得られるが、今世紀末の気候シナリオのうち最も気温が高くなるものでは生産量が低下することがわかった。
Air quality in megacity Delhi affected by countryside biomass burning
doi: 10.1038/s41893-019-0219-0
大気汚染は人間と生態系の健康に害を与え、産業活動に伴う持続可能な開発を阻害している。デリーの冬の大気汚染は極めて深刻であり、こうした巨大都市は自ら汚染を引き起こしていると考えられていることが多い。今回、大気汚染物質の特徴を識別する新たな方法により、作物残渣や木材を焼く農村部の慣習がデリーの冬の煙霧に大きく寄与していることが明らかになった。
Implications of water constraints on electricity capacity expansion in the United States
doi: 10.1038/s41893-019-0235-0
水資源の制約は、発電容量を拡大する計画に影響を及ぼすことがある。今回の研究により、米国での水資源の制約は、発電コストを増加させて最終用途部門の電化をわずかに抑制する可能性があること、および、水を大量に消費する技術から早期に撤退する動機となる可能性があることが示された。
Biocultural approaches to pollinator conservation
doi: 10.1038/s41893-019-0244-z
受粉媒介昆虫は生態系の機能と人間の福祉に不可欠な生物だが、その保護においては現地の生物文化的な展望や慣習がしばしば無視されている。今回、「生物多様性および生態系サービスに関する政府間科学-政策プラットフォーム（IPBES）」のフレームワークを用いて生物文化的慣習が分類され、受粉媒介昆虫の保護において先住民族と地域コミュニティーの役割を支援するための政策が明らかにされた。
Honey as a biomonitor for a changing world
doi: 10.1038/s41893-019-0243-0
ハチミツをバイオモニターとして利用すれば、都市の重金属汚染物質の発生源と行方を特定することができる。今回、カナダのバンクーバーにある6つの地理的区域から入手したハチミツの鉛同位体組成と微量元素濃度の分析が行われた。その結果、同市のバンクーバー港近くの商業地区にある巣から得られたハチミツは、微量元素濃度が高く、放射壊変起源の鉛同位体が少ないことが明らかになった。
The impact of nutrient-rich food choices on agricultural water-use efficiency
doi: 10.1038/s41893-019-0242-1
食料生産における水利用効率を評価する際には、利用される水の量や食料の生産高だけでなく、栄養素や食生活への影響についても考慮する必要がある。動物性食品と植物性食品では水の需要効率にほとんど差がなく、代替食品ではなく補完食品とした場合に最も効率が良いことがわかった。
Income-based variation in Sustainable Development Goal interaction networks
doi: 10.1038/s41893-019-0231-4
SDGsの達成に関連する相互作用ネットワークに関する推定から、貧困と不平等の問題に取り組むことが、他のすべての目標の達成にプラスの効果をもたらすことが明らかになった。
An analytical framework for spatially targeted management of natural capital
doi: 10.1038/s41893-019-0223-4
自然資本とそれに関連する生態系サービスを効果的に管理することは困難である。なぜなら、ほとんどの管理活動の影響は広範な環境条件に左右されるからである。ここでは、管理活動によって自然資本を最も増やせる理由や場所を特定できるような分析的枠組みを紹介する。
Promises and perils of sand exploitation in Greenland
doi: 10.1038/s41893-018-0218-6
砂や砂利はインフラ改良や海岸保全のための重要な商品となっており、世界的に不足している。本稿ではグリーンランドが砂資源の輸出により経済を多角化する方法と、環境や地元の生活様式に及ぼす潜在的な影響について検討する。
Health and climate impacts of future United States land freight modelled with global-to-urban models
doi: 10.1038/s41893-019-0224-3
米国での一人当たりの陸上貨物輸送量はここ数十年で増加している。この論文では、2050年までの予測を提示し、さまざまな政策シナリオ下での米国の貨物のトラック輸送と鉄道輸送が大気汚染物質の排出量、人々の健康、気候に及ぼす影響を検証する。
Global emission hotspots of coal power generation
doi: 10.1038/s41893-019-0221-6
石炭火力発電は、世界的な温室効果ガスと大気汚染物質排出の一因となっている。今回、石炭火力発電による大気汚染に関するこれまでで最も包括的な解析が行われ、7861基の石炭火力発電ユニットとそれらのサプライチェーンのデータが分析された。排出量が特に大きいのは中国、米国、インド、ドイツ、ロシアであった。また、汚染物質にさらされるリスクが最も高いのはインドと中国であったが、その理由は異なる。
China and India lead in greening of the world through land-use management
doi: 10.1038/s41893-019-0220-7
1980年代初頭からの遠隔測定データでは、地球の緑化が徐々に進んでいることが示されてきた。その理由としては気候変動、CO2の肥沃化効果、土地利用の変化が挙げられている。今回、2000～2017年の衛星データによって、中国とインドの両方で主に土地利用の変化による著しい緑化が進んでいること、そして、中国では森林の成長と農業の集約化による耕作地の緑化の2つが大きな割合を占め、インドでは耕作地の緑化が大半を占めていることがわかった。
Food production shocks across land and sea
doi: 10.1038/s41893-018-0210-1
53年にわたる世界の作物、家畜、水産養殖の生産量と漁獲量の統合評価から、1つの食料部門で生じた打撃が複数の部門に波及する仕組みと打撃のホットスポット地域が示された。
Goal-based water trading expands and diversifies supplies for enhanced resilience
doi: 10.1038/s41893-019-0228-z
世界の水道施設は、水供給のポートフォリオを多様化させることにより水の利用可能量の変動増大の影響を軽減しようとしている。今回シミュレーションから、サンフランシスコ湾岸地帯のオープンな水取引制度に参加するという選択肢により、地域の回復力を高めてコストを削減できることがわかった。
Examining different recycling processes for lithium-ion batteries
doi: 10.1038/s41893-019-0222-5
電池のリサイクル処理にはさまざまな方法があるが、環境や経済に及ぼす影響は電池の具体的な化学的性質によって異なる。今回、さまざまな素材の正極を使ったリチウムイオン電池の製造とリサイクルに伴う温室効果ガス排出量、エネルギー投入量、コストの検証が行われた。
Policy design for the Anthropocene
doi: 10.1038/s41893-018-0194-x
「地球の限界（プラネタリー・バウンダリー）を踏み超えるような活動が引き起こす地球規模の問題は、相互に関連していて、政策立案者の悩みの種になっている。ここでは、人類が地球の生物物理学的限界を超えることなく生きられるようにするための政策設計の複雑さについて考察する。
Leveraging total factor productivity growth for sustainable and resilient farming
doi: 10.1038/s41893-018-0200-3
1990年代以降の世界の農業生産高は、主として、生産のために投入される労働や土地などの要素の利用効率、すなわち全要素生産性（TFP）を高めるようなイノベーションによって増加してきた。この論文ではそうした現状について論じ、将来のTFPの向上のための技術と生態系を基盤とする2つの経路を提案する。農業システムの持続可能性と回復力に関する将来の研究では、この2つの選択肢を活用すべきである。
Social-ecological and technological factors moderate the value of urban nature
doi: 10.1038/s41893-018-0202-1
世界の諸都市の生態系サービスの価値はあまり明確になっていない。ここでは、被引用頻度が最も高い10種類の都市生態系サービスに注目し、こうしたサービスの価値と公平な分配を抑制する要因に関する研究を総合的に紹介する。
Recovering waste plastics using shape-selective nano-scale reactors as catalysts
doi: 10.1038/s41893-018-0195-9
新たなナノスケール触媒を用いることで、廃プラスチックを燃料源に転換できる可能性がある。この触媒の表面孔は明確で均一なので、低密度ポリエチレンをわずか1工程でガソリン様の製品に転換することができる。
An imperfect vision of indivisibility in the Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-018-0190-1
「持続可能な開発目標」アジェンダは、相互に関連した1つの枠組みとして提案されており、その実現には政策の一貫性が必要である。この論文では、各目標の関連性にはばらつきがあり、男女平等、平和、ガバナンスに関する懸念が十分に取り入れられていないことを示す。
Enhanced agricultural sustainability through within-species diversification
doi: 10.1038/s41893-018-0201-2
小規模農家の生産量の増加によって食糧安全保障を維持することは、持続可能性に関する世界的な関心事の1つである。今回、ジャガイモを使った野外実験により、種内多様性が、収量、病害抵抗性、土壌の健全性の改善にプラスの影響を及ぼすことが明らかになった。
Larger gains from improved management over sparing–sharing for tropical forests
doi: 10.1038/s41893-018-0203-0
熱帯林での生物多様性の保全と木材生産の両方を達成するアプローチとして、それぞれの目的のために土地を分けるランド・スペアリングと1つの土地内で保全と生産を両立させるランド・シェアリングの2つが提案されているが、どちらかを選択するより管理戦略を改善する方がはるかに効果的であることが、モデル研究から明らかになった。
The ecological and economic potential for offshore mariculture in the Caribbean
doi: 10.1038/s41893-018-0205-y
沖合養殖では、天然漁業資源を残しながら食糧安全保障と経済発展を促進することができる。今回、モデルに基づいた実験から、カリブ海では天然のスギ（Rachycentron canadum）の世界の漁獲量の約半分に当たる4000万トン以上を、研究対象海域の1.5％未満の広さの海域で生産できることが明らかになった。
Disparities in rooftop photovoltaics deployment in the United States by race and ethnicity
doi: 10.1038/s41893-018-0204-z
米国では屋上太陽光発電（PV）産業が著しい成長を遂げているが、PVの採用における人種的・民族的相違についてはほとんど分かっていない。今回、多数を占める人種と民族によってグループ分けした国勢統計区間の屋上PVの採用についての比較が行われた。その結果、アフリカ系またはスペイン系の米国人が多い国勢統計区では、屋上PVの平均設置数が著しく少ないことが明らかになった。
Resource nexus perspectives towards the United Nations Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-018-0173-2
天然資源の利用をめぐる論点は、ネクサスの概念から構成されていることが多い。本稿では、生物物理学的側面と人的側面との関連を理解する上でネクサスの概念が重要となる理由を、特にSGDとの関係から論じる。
Management for sustainability
doi: 10.1038/s41893-018-0184-z
人々が集まって作る組織は社会システムであり、生態系や天然資源と同じ方法では管理できない。本稿では社会システム理論と、創発、回復力、規模の概念を用い、さまざまな文脈において組織の持続可能性を追求するための管理原則を提示する。
Wastewater treatment for carbon capture and utilization
doi: 10.1038/s41893-018-0187-9
現在、下水処理による温室効果ガス排出量は、総排出量の約1.6%を占めている。ここでは、CO2の回収と利用を同時に行うための新たな下水処理経路について分析し、微生物の電気化学的プロセスや光合成的プロセスから得られるいくつかの恩恵を示す。
Building back bigger in hurricane strike zones
doi: 10.1038/s41893-018-0185-y
ハリケーンにさらされる米国の沿岸地域は建物の新築や改築に関して多くの規制が設けられているが、衛星画像の分析から、ハリケーン事象後の居住用建築物の土地占有面積が新築と改築の両方で増加していることが明らかになった。つまり、ハリケーンの被害を受けやすい沿岸地域は、災害と家屋が増加する中でレジリエンスを高めるという難題を抱えていることになる。
Passive solar high-yield seawater desalination by modular and low-cost distillation
doi: 10.1038/s41893-018-0186-x
太陽光を利用した受動的な海水淡水化は、エネルギーを大量に消費する従来の能動的な海水淡水化法の魅力的な代替策となっている。著者らは今回、層状の膜を用いた安価で完全に受動的な多段階式蒸留機で、約31m–2h–1という留出速度を達成したことを報告している。
Income growth and climate change effects on global nutrition security to mid-century
doi: 10.1038/s41893-018-0192-z
地球環境の変化は、増加する世界人口に十分な栄養を保障するという目標を複雑なものにしている。今回、2050年までのさまざまなシナリオで、一人当たりの食品栄養の利用可能性に関する評価が行われた。その結果、食品と主要栄養素へのアクセスについては経済成長による拡大が気候変動による抑制を上回るが、地域によっては微量栄養素不足が問題となる可能性があることが示された。
The potential of future foods for sustainable and healthy diets
doi: 10.1038/s41893-018-0189-7
人間の食事は、相対的な持続可能性の展望を大きく左右し、健康、土地、水、生物多様性、生活に影響を及ぼす。今回、昆虫や海藻、培養肉といった「未来の食品」を選択することで、現在の動物性食品と比べて環境面での重要な恩恵が得られるだけでなく、人間の健康にとって不可欠な主要な微量栄養素を保障できることが明らかになった。
The global extent of biodiversity offset implementation under no net loss policies
doi: 10.1038/s41893-018-0176-z
生物多様性に関する「ノーネットロス」政策は、経済発展による生物多様性の損失を相殺することを目標としている。今回、こうした生物多様性オフセットの世界的な規模についての評価が行われ、認識されているよりもはるかに広い地域で実施されていることと、ほとんどが小規模で、規制要件のために実施されていることが明らかになった。
Contribution of jet fuel from forest residues to multiple Sustainable Development Goals
doi: 10.1038/s41893-018-0181-2
あるライフサイクルアセスメントによると、気候変動を緩和するための航空バイオ燃料は、他の持続可能な目標に悪影響を及ぼす可能性がある。これらの悪影響は、適切な技術とサプライチェーンの管理によって緩和することができる。
Normalized hurricane damage in the continental United States 1900–2017
doi: 10.1038/s41893-018-0165-2
災害による直接的な経済損失の削減は、災害による影響の緩和策の一部となっている。今回、1900年～2017年の米国本土でのハリケーンによる損失を正規化した主要なデータセットが更新された。
Water shortages worsened by reservoir effects
doi: 10.1038/s41893-018-0159-0
特に乾燥地域では、貯水池は水の供給量を増加させる手段と見なされることが多い。しかし、貯水池の存在が人口増加や経済活動による水の需要を新たに生み出している可能性があり、こうした需要が貯水池の供給可能量を上回れば、その地域は直観に反して干ばつ状態の影響を受けやすくなる。
Land degradation and poverty
doi: 10.1038/s41893-018-0155-4
土地の荒廃と貧困層の生活との関係は複雑であり、重要な経済的、社会的、環境的要因に左右されている。これらの要因は、貧困を減らすための経済成長政策が、限られた成果しか上げられていない一因ともなっている。
Antibiotic and pesticide susceptibility and the Anthropocene operating space
doi: 10.1038/s41893-018-0164-3
近年、抗菌剤や農薬などの殺生物剤への抵抗性が、人間の健康と食糧生産を損なうようになっている。ここでは、殺生物剤への抵抗性を地球の安全な作用領域内にとどめるために、殺生物剤への感受性を管理し促進するという選択肢について評価を行う。
Better sustainability assessment of green buildings with high-frequency data
doi: 10.1038/s41893-018-0169-y
グリーンビルディング認証を受けた建築物での1時間ごとの高頻度データを用いた電力消費量の評価から、こうした建築物では特にピーク時のエネルギー需要量が減少し、さらなる環境的、経済的利益があることが示された。
Unintended multispecies co-benefits of an Amazonian community-based conservation programme
doi: 10.1038/s41893-018-0170-5
アマゾン川流域で最大の地域密着型保全イニシアチブの生態学的評価により、対象種以外の種も大きな恩恵を受けていたことが明らかになった。この40年にわたるプロジェクトの対象はオオヨコクビガメである。
Spatially explicit valuation of the Brazilian Amazon Forest’s Ecosystem Services
doi: 10.1038/s41893-018-0175-0
今回、ブラジルのアマゾン熱帯雨林による主要な生態系サービスの経済的価値についての空間的なマッピングが行われた。また、環境劣化シナリオおよび低インパクト伐採シナリオでのこれらの価値の変化についても評価が行われた。
Potential increase of legal deforestation in Brazilian Amazon after Forest Act revision
doi: 10.1038/s41893-018-0171-4
ブラジルの森林法の改正条項により、州全体で保護された公有地の割合が65％に達した場合には私有地の森林を伐採できる範囲が広がることになり、この条件を満たす可能性が高い一部の州では、さらに650～1500万ヘクタールの私有地の森林伐採が合法化される可能性がある。
Quantifying resilience to recurrent ecosystem disturbances using flow–kick dynamics
doi: 10.1038/s41893-018-0168-z
持続可能性は自然システム、社会システム、工学的システムの復元力に左右される。今回の理論的研究では、繰り返す撹乱に対する復元力を定量化し、衝撃の大きさ（キック）と回復の大きさ（フロー）が、システムを望ましい状態に保つ上でどのように寄与しているかに関する理解を統合する。
Estimation of global recoverable human and animal faecal biomass
doi: 10.1038/s41893-018-0167-0
人間と動物の糞便は、世界の公衆衛生への脅威であると同時に回収するべき資源でもある。今回、2003年から2030年に予想される回収可能な糞便量と、それに関連する問題に関する世界規模での分析が初めて行われた。家畜による糞便の生産量は人間による糞便の生産量の約4倍であり、現場でのより良い管理法が強く必要とされている。
Sustainable intensification of high-diversity biomass production for optimal biofuel benefits
doi: 10.1038/s41893-018-0166-1
現在生息している草や藻類などの生物から生産されるバイオ燃料は、地質学的過程を経て生産された燃料を補っている。今回、草原の多年生植物の生産を中程度に集約化することで、そこから得られるバイオ燃料がもたらす土壌炭素貯蔵量の増加、温室効果ガスの削減、燃料生産といった恩恵を最適化できることが明らかになった。
Managing China’s coal power plants to address multiple environmental objectives
doi: 10.1038/s41893-018-0174-1
中国の石炭を主体とした電力システムは、大量の炭素排出、地域の大気汚染、水ストレスの一因となっている。本論文では、現在の環境規制と大気汚染物質排出量や水の価格変動によって石炭戦略を最適化する場合の、中国の2030年までの3種類の電力システム開発シナリオを提示する。
Renewable diesel blendstocks produced by hydrothermal liquefaction of wet biowaste
doi: 10.1038/s41893-018-0172-3
食品加工や動物の糞尿に由来する含水バイオ廃棄物は、水熱液化を用いてバイオ原油に変換することができる。今回、蒸留とエステル化を組み合わせてバイオ原油の品質をディーゼル燃料ブレンドストックまで高め、それを用いたエンジン試験が行われた。
Quantification of energy and carbon costs for mining cryptocurrencies
doi: 10.1038/s41893-018-0152-7
暗号通貨マイニングでは、コンピューターでブロックチェーンを検証し新たな通貨を作り出すために莫大なエネルギー消費が必要となる。今回、1ドルの価値を作り出すのに必要なエネルギー量と暗号通貨マイニングに直接起因する炭素排出量の観点から、複数の暗号通貨マイニングと金属採掘の比較が行われた。
Science and the experience of nature
doi: 10.1038/s41893-018-0124-y
持続可能性をめぐる議論は、底の浅いものに留まり、必要な変化を実現できない恐れがある。本稿では、超学際的研究へのコミットメントだけでなく、人間と自然界の関係を解明する科学の力と、その弱点に対するより深い理解の必要性について論じる。
A technology-forcing approach to reduce nitrogen pollution
doi: 10.1038/s41893-018-0143-8
工業的農業は窒素汚染を悪化させ、世界的に重大な問題にしている。今回著者たちは、農家による高効率肥料の採用を促進するため、企業別平均燃費基準方式のロジックを応用することを提案する。
Social-media data for urban sustainability
doi: 10.1038/s41893-018-0153-6
本総説では、都市レベルでの持続可能性の研究や実践にソーシャルメディアデータを利用する際の課題と機会について論じ、将来の研究にとって有益な方向性を明らかにする。
Consequences of integrating livestock and wildlife in an African savanna
doi: 10.1038/s41893-018-0149-2
ほとんどの野生動物は保護区外で生息しているため、人間との間でニーズの衝突が生じる可能性がある。今回、東アフリカのサバンナで野生動物の管理と家畜の管理の間の潜在的なトレードオフの評価が行われ、両者を共存させることで生態系と経済に恩恵をもたらす可能性が見いだされた。
The role of local adaptation in sustainable production of village chickens
doi: 10.1038/s41893-018-0150-9
地鶏の放し飼いは小規模農家のコミュニティーでは一般的に行われているが、ニワトリの死亡率は高い。今回、エチオピアの2つの地域を比較したところ、形質や寄生虫数といった固有の適応は、人間の選択によって形成されたと思われる明確な遺伝子プールを反映していることがわかった。この結果は、地鶏の放し飼いに対する持続可能な介入方法は、その地域に合わせたものにすべきであることを示している。
Machine learning for environmental monitoring
doi: 10.1038/s41893-018-0142-9
ビッグデータを用いる機械学習は、環境法に関するモニタリングを強化することができる。この手法を米国の水質浄化法に適用すれば、規制を遵守しない施設が公的機関の調査を受ける可能性を7倍に高めるのに役立つ可能性がある。
Sustainability implications of electricity outages in sub-Saharan Africa
doi: 10.1038/s41893-018-0151-8
アフリカ・サブサハラ地域で電力供給を受けている場所では、しばしば停電が発生するため、予備のディーゼル発電機の使用が増加することが多い。今回、こうした発電機の使用によって生じる排出ガス、消費者の費用負担、化石エネルギー消費量が推定された。
Pathways for greening the supply of rare earth elements in China
doi: 10.1038/s41893-018-0154-5
レアアースの最大の生産国である中国では、レアアース生産の正味の環境コストが年間約150億ドルであると推定されている。複数のシナリオの中で環境に与える影響を最も軽減できるのは、違法採掘の問題に対処することであることが示された。
Research strategies to assess the effectiveness of international environmental regimes
doi: 10.1038/s41893-018-0132-y
Nexus approaches to global sustainable development
doi: 10.1038/s41893-018-0135-8
より少ない資源を使って人々に食料を行き渡らせることなどの持続可能性の課題には、食料、水、エネルギーといった多数の問題のネクサス（関係）における課題が含まれている。ここでは、こうしたネクサスアプローチについて検討し、持続可能な開発の課題への利用法について調査し、実例について議論し、系統的な方法と将来の方向性についての提案を行う。
The environmental costs and benefits of high-yield farming
doi: 10.1038/s41893-018-0138-5
高収量農業システムは、非耕作地を農業以外の用途（自然保護など）のために保全できる可能性があるが、温室効果ガスの排出や土壌の侵食など、環境に悪影響を及ぼす可能性についての懸念も生じている。本論文では、こうした影響は生産単位当たりで測定すべきだと主張し、そのような見方をすれば、土地利用効率が高い一部のシステムは低収量の代替法に比べて影響が小さいことを明らかにする。
Global assessment of water challenges under uncertainty in water scarcity projections
doi: 10.1038/s41893-018-0134-9
気候変動下で水不足問題への介入策を設計することは、水の利用可能量に関する予測の不確実性が大きいために困難である。今回、水不足状況の予測に伴う不確実性の範囲の変化が特定され、政策決定を支援する総合的な意思決定の枠組みが提案された。
Sustainability of artisanal mining of cobalt in DR Congo
doi: 10.1038/s41893-018-0139-4
蓄電池に使われるコバルトは、世界の供給量の半分がコンゴ民主共和国のある地域で産出されている。今回、現地の人力小規模採掘の持続可能性について評価が行われ、コバルトに曝露された地域住民、特に子供たちの血中と尿中から、対照群よりはるかに高濃度のコバルトが検出された。
Air quality–carbon–water synergies and trade-offs in China’s natural gas industry
doi: 10.1038/s41893-018-0136-7
2020年の中国における天然ガスの6種類の供給源と、最終用途を石炭からガスに置き換える3種類の戦略に注目した研究で、石炭を原料とする合成天然ガス以外のガスで石炭を代替することにより、通常は空気質・炭素・水のコベネフィット（共通便益）が得られるが、改善と同じ規模の空気質と水のトレードオフを伴うことが示された。
Extreme air pollution from residential solid fuel burning
doi: 10.1038/s41893-018-0125-x
極端な大気汚染と気候変動の原因となる粒子状物質の発生源を解明することは、国民の福祉を守る適切な政策の設計にとって極めて重要である。論文では、2016年11月と2017年1月にダブリンで直径1µm未満の粒子状物質が異常な高濃度で観察されたことと、その原因が、「緩徐再生可能燃料」として奨励されることの多い泥炭や木材の住宅での燃焼による排出にあることを示す。
The water footprint of different diets within European sub-national geographical entities
doi: 10.1038/s41893-018-0133-x
フランス、ドイツ、英国の食料消費量にどのくらいの水が組み込まれているかを調べたフットプリント解析から、ウォーターフットプリントの地理的な差が見いだされ、さまざまな食事が水保全にどのように影響するかが示された。
Hard-adaptive measures can increase vulnerability to storm surge and tsunami hazards over time
doi: 10.1038/s41893-018-0137-6
津波リスクに対する沿岸地域の適応対策は、住民に誤った安心感を与え、脆弱性を高めてしまうことがある。防波堤のようなハード面の適応プロジェクトは、人間の行動とフィードバックループを評価した上で考慮する必要がある。
Evolution and future of the sustainable seafood market
doi: 10.1038/s41893-018-0115-z
持続可能な水産物調達に関する数十年にわたる取り組みでは、認証制度や消費者へのシグナリングにおける第三者のイニシアチブを強調する「変革の理論」が重視されてきた。この理論の進展と将来の可能性から、漁場の管理や複数の行為者の調整に関する問題が見えてくる。
Addressing agricultural nitrogen losses in a changing climate
doi: 10.1038/s41893-018-0106-0
気候変動と集約的農業管理法の相互作用は農業による窒素損失を増大させる。ここでは、農業による窒素損失の気候変動への応答の根底にある過程を分析し、将来の窒素損失の抑制に役立ついくつかの原則を提案するとともに、その実現に影響を及ぼす可能性のある経済的要因について述べる。
The challenge of feeding the world while conserving half the planet
doi: 10.1038/s41893-018-0119-8
生息地や生物多様性の減少が続いていることを受け、主だった環境保護論者たちは地球の半分を自然のために保全することを提案している。今回、地球の半分の保全と食料生産とのトレードオフの評価が行われ、保全によって、耕作地、牧草地、作物から得られるカロリーが失われることと、これらの損失が保全戦略に応じて変動することが明らかになった。
The structure of mental models of sustainable agriculture
doi: 10.1038/s41893-018-0116-y
認知マッピングでは、複雑系についての人々の考え方を明らかにし、相互依存性の理解に関する仮説検定を行うことができる。今回の研究から、人々の教育と経験が、持続可能な農業について考える際のフィードバックループや間接的効果などの微妙な形の複雑系思考と関連していることが明らかになった。
Addressing poaching in marine protected areas through voluntary surveillance and enforcement
doi: 10.1038/s41893-018-0117-x
規制の執行に限界がある海洋保護区（MPA）では、密漁によってその実効性が損なわれている。今回、MPA周辺の漁師の調査が行われ、約半数の漁師が密漁を目撃していたが、衝突を避けたい、自分の責務ではない、密漁は生存戦略であるなどの考えから、その大半が見て見ぬ振りをしていたことがわかった。
Recirculation of human-derived nutrients from cities to agriculture across six continents
doi: 10.1038/s41893-018-0118-9
人間の排泄物に含まれる栄養素のほとんどを回収することができれば、世界の合成肥料の使用量を大幅に相殺し、循環経済の強化によって食糧安全保障の目標を推進することができる。今回、世界最大規模の56の都市で、近隣の農業ニーズと都市で生じる栄養素の地産地消について解析したところ、耕作地の密度が高く、栄養集約型の作物を栽培し、都市部がコンパクトにまとまっている場所では、人間由来の栄養素を農業で再利用することが可能かつ簡便であることがわかった。
Tariff reduction on renewables inputs for European decarbonization
doi: 10.1038/s41893-018-0113-1
計量経済学モデルによる解析から、再生エネルギーの生産の鍵となる資材の関税の撤廃が、ヨーロッパでの炭素排出量削減に大きな影響を及ぼす可能性があることが示された。
Global assessment of agricultural system redesign for sustainable intensification
doi: 10.1038/s41893-018-0114-0
農業生産の集約化は、環境コストをもたらすことが多い。今回、農業システムの再設計に向けた進展の評価が行われ、世界の農場の29%が、世界の農地の9%において、持続可能な農業生産の集約化に関する7種類の方法を実践していると見積もられた。
The urban south and the predicament of global sustainability
doi: 10.1038/s41893-018-0101-5
都市化における持続可能性の問題と、それらを改善する機会のほとんどは、「グローバル・サウス」と呼ばれる南半球の発展途上国にある。この論文では、先進国と発展途上国の都市問題がどのくらい異なるのかを示す。また、グローバル・サウスの都市研究がより主導的な役割を果たせるように、世界の都市研究体制を修正していく方法を提案する。
Mobilizing domestic resources for the Agenda 2030 via carbon pricing
doi: 10.1038/s41893-018-0083-3
化石燃料に補助金を出す制度から排出される炭素に価格をつけるカーボンプライシング制度に移行すれば、「持続可能な開発目標（SDGs）」への取り組みを進めるための財源を創出することができる。この論文では、民間の財源が乏しい多くの低所得国では、SDGsに資金を提供するための政策上の選択肢として、炭素税による収入が特に魅力的なものとなる可能性が示された。
The water footprint of water conservation using shade balls in California
doi: 10.1038/s41893-018-0092-2
複雑な問題に対する技術的解決策を性急に実施すると、予期せぬ影響が生じることがある。近年のカリフォルニア州の干ばつを受け、水の蒸発を防ぐためにロサンゼルスの貯水池にシェードボールが投入されたが、シェードボールのウォーターフットプリントの評価は、この水保全策の持続可能性に疑問を投げかけるものとなった。
Evidence that organic farming promotes pest control
doi: 10.1038/s41893-018-0102-4
合成農薬を使わずに作物を生産する有機農業の有害生物に対する防御効果は明らかになっていない。今回の研究から、有機農業は全体的には有害生物防除を促進するが、その効果は有害生物の種類によってまちまちであり、慣行農業と比べた蔓延度は病原体では低く、害獣では同等で、雑草では高いことが明らかになった。
A spatial overview of the global importance of Indigenous lands for conservation
doi: 10.1038/s41893-018-0100-6
先住民族による土地の管理と所有は保全戦略の重要な要素だが、その情報が集約されたことはなかった。今回、地球規模のデータがまとめられ、先住民族は世界の陸地の4分の1について保有権を持っているか、それらを管理しており、そこには保護地域と手つかずの生態系の40％が含まれていることが示された。
Social-ecological outcomes of agricultural intensification
doi: 10.1038/s41893-018-0070-8
農業集約化が人間の幸福と生態系サービスに及ぼす影響に関する研究を包括的に検討したところ、以前の土地利用方法、集約化の種類、具体的にどのような項目を測定するかなどによって、まちまちな評価となることが示された。
The timing and causes of famines in Europe
doi: 10.1038/s41893-018-0078-0
飢饉を引き起こす生態学的・社会的決定要因と、その深刻さとタイミングを特定するため、1300年から1850年までに英国、フランス、イタリアで起きた飢饉の分析が行われた。その結果、産業革命以前には人口密度と食料生産に関するマルサスの主張が正しく、飢饉は気象事象によって引き起こされていたことがわかった。飢饉が「人為的」な事象になったのは1710年以降であった。
The economic value of local water supplies in Los Angeles
doi: 10.1038/s41893-018-0068-2
ロサンゼルス広域圏の水供給の経済的側面に関して、輸入水、地下水、再生水、雨水の回収といった給水源の「全サイクル」コストに基づく大規模な経済的分析が行われた。研究に用いられたのは都市の水問題研究の最新のモデルと枠組みであり、ロサンゼルス以外の都市にも応用できる。
Avoiding the ecological limits of forage fish for fed aquaculture
doi: 10.1038/s41893-018-0077-1
水産物は養殖物が天然物を上回りつつあるが、重要な栄養素を補うため、養殖魚には野生の餌魚が与えられている。今回、家畜と非肉食性養殖魚種の飼料からこうした餌魚を除外し、中国での餌魚の使用量を抑制することが、将来の餌魚の個体数維持に役立つと考えられることがわかった。
Progress towards sustainable intensification in China challenged by land-use change
doi: 10.1038/s41893-018-0076-2
中国の農業生産高は急速に増加しているが、環境に与える影響は明らかになっていない。今回、環境への影響は大きくなっているものの、農業管理方法の改善による生産量の増加に比べてかなりゆっくりしていることがわかった。しかし近年、中国国内では耕作地の場所が変化していて、こうした移動が持続可能な農業集約化の進展を阻害する可能性があることがわかった。
Trade and the role of non-food commodities for global eutrophication
doi: 10.1038/s41893-018-0079-z
農業は水域への窒素とリンの供給過剰による富栄養化の主要因であるため、食料消費が環境に及ぼす影響に対しては多大な関心が寄せられてきた。しかし、食品以外の商品の消費の影響についてはほとんどわかっていない。今回の研究により、2011年には世界の海水と淡水の富栄養化に及ぼす影響の3分の1以上を食品以外の商品への最終需要が占めており、2000年から28％増加していたことが示された。
Cultural evolution of normative motivations for sustainable behaviour
doi: 10.1038/s41893-018-0061-9
文化進化論は、外部から強制された規範がどのようにして内面化され、持続可能な行動への内発的動機づけとなるのかを説明するのに役立つ。この知見は、行動を変化させるための介入方法の開発に有用である。
Beyond rationality in engineering design for sustainability
doi: 10.1038/s41893-018-0054-8
自然界の制約の中で人間の幸福を長期的に確保するには、持続可能性を考慮した設計が必要である。ここでは、そうした設計が認知バイアスによってどの程度まで制限または促進されうるかを分析する。また、持続可能性を達成するための新たな手法として、エンジニアの意思決定環境を変化させる可能性についても提案する。
Climate-smart sustainable agriculture in low-to-intermediate shade agroforests
doi: 10.1038/s41893-018-0062-8
農地林では作物生産と生態系サービスの供給を組み合わせることができるが、どのように実施すればコストと利益のバランスを保てるのかはまだよく分かっていない。今回、西アフリカのカカオ農地林では、シェードツリーによる被覆率が低・中程度なら、作物の生産量を損なうことなく生物多様性の保全と気候変動への対応についても有益な結果がもたらされることが示された。
Unprecedented rates of land-use transformation in modelled climate change mitigation pathways
doi: 10.1038/s41893-018-0063-7
気温上昇を2°C以内に抑えるための各種モデルは、森林再生などの土地利用変化の実施により炭素貯蔵を増やすことを前提としている。これらのモデルは1年当たり880万ha以上の耕作地の増加を仮定しており、なかには大規模な森林再生だけでなく植林まで仮定するモデルもあることがわかった。
Hotspots of peatland-derived potable water use identified by global analysis
doi: 10.1038/s41893-018-0064-6
泥炭地は飲料水の供給源の1つだが、そのほとんどが主要な市街地域から遠く離れているため、地球および地域的な規模での泥炭地の飲料水資源への寄与についてはほとんどわかっていない。今回、泥炭地、人口、水路測量学データが解析され、泥炭地が水供給に不可欠となっているホットスポットが特定された。
Child-trafficking networks of illegal adoption in China
doi: 10.1038/s41893-018-0065-5
中国での非合法養子縁組に関する2万件以上の報告についてソーシャルネットワーク解析を行なったところ、児童売買で最も重要な都市、省、経路が明らかになった。そのうちの4つの都市から、児童売買ネットワークの80％以上に到達できることもわかった。
The role of nanotechnology in tackling global water challenges
doi: 10.1038/s41893-018-0046-8
最近の技術的進歩にも関わらず、すべての人に安全できれいな水を十分かつ持続的に供給することは依然として困難である。ここでは、水処理システムの持続可能性を高める上でのナノ材料の潜在的応用性と、それを阻む要因について評価する。
Impact of coal mining on stream biodiversity in the US and its regulatory implications
doi: 10.1038/s41893-018-0048-6
石炭は重要なエネルギー資源だが、石炭の利用は地域の大気の質と地球の気候に影響を及ぼす。今回、石炭採掘によって河川の動物の多様性と生息数が減少することと、こうした影響が鉱山跡地の環境再生後も持続することが示された。
Slow and deliberate cooperation in the commons
doi: 10.1038/s41893-018-0050-z
共同で保持されている天然資源の持続可能な管理をめぐる意思決定の質は時間的制約によって低下することが、実験行動学的手法によって示された。
Innovation diffusion within large environmental NGOs through informal network agents
doi: 10.1038/s41893-018-0045-9
大規模な環境NGOでのネットワーク実験から、参加するプロジェクトの数と種類が多いスタッフに新たな実践方法に関する情報を与えた場合、イノベーションが普及する可能性が4倍になることがわかった。
Tracking the pulse of the Earth’s fresh waters
doi: 10.1038/s41893-018-0047-7
生態系と社会を支える淡水資源を確実に監視することは重要である。今回、水流測定データの報告件数が1979年から世界的に減少していることと、こうした監視の変化が米国の多くの河川流域を脅かしていることが判明した。
The environmental impacts of rapidly changing diets and their nutritional quality in China
doi: 10.1038/s41893-018-0035-y
1997年から2011年にかけての中国の食生活の変化と、この変化が環境に与える影響に関する分析から、農村部と都市部では明白に異なる傾向が見られることと、主に食肉消費量の増加によって、温室効果ガス排出量、水消費量、土地収用が全体的に増加していることが明らかになった。
Experimental evidence on payments for forest commons conservation
doi: 10.1038/s41893-018-0034-z
5カ国での形成フィールド実験から、「生態系サービスへの支払い（PES）」によって森林保全が強化されること、コミュニケーションが支払いによる効果を促進すること、プラスの影響は支払いそのものよりも長く持続することが示された。
The global status and trends of Payments for Ecosystem Services
doi: 10.1038/s41893-018-0033-0
世界の「生態系サービスへの支払い（PES）」に関する550以上のプログラムのデータを、水、森林および土地利用炭素、生物多様性についてグループ分けしたものを用いて、この政策手段の傾向と現状の評価が行われた。
From principles to practice in paying for nature’s services
doi: 10.1038/s41893-018-0036-x
「環境サービスへの支払い（PES）」に関して生成された世界のデータから、PESの理論的方針、特にコンディショナリティに関する方針が部分的にしか実践されていないせいで、その成果が期待を下回っていることが明らかになった。
A good life for all within planetary boundaries
doi: 10.1038/s41893-018-0021-4
人類が地球の生物物理的な限界内で高い生活水準を実現することは重要な課題である。今回、人間の基本的ニーズを満たすための資源利用を定量し、それを150カ国以上の国々についてダウンスケールした「プラネタリー・バウンダリー（地球の限界）」と比較したところ、国民の基本的ニーズを持続的に満たす国は存在しないことが判明した。
Improved trade-offs of hydropower and sand connectivity by strategic dam planning in the Mekong
doi: 10.1038/s41893-018-0022-3
メコン川流域のダムは、河川プロセスへの影響を考慮することなく建設されている。今回、メコン川下流の戦略的なダム計画により、堆積する流送土砂を21％に抑えながら、流域の水力発電ポテンシャルの68%を開発できる可能性が示された。
Nanoporous polyethylene microfibres for large-scale radiative cooling fabric
doi: 10.1038/s41893-018-0023-2
冷却効果のある布地などの省エネイノベーションは持続可能な開発の役に立つ。今回、均一かつ連続的で、木綿のように柔らかい、衣類用のナノ多孔性ポリエチレンマイクロファイバーの大規模な押出成形について報告された。この布地は人間の皮膚温を2.3℃低下させ、屋内の冷房に必要なエネルギーを20%以上節減することができる。
The many meanings of no net loss in environmental policy
doi: 10.1038/s41893-017-0007-7
湿地、生物多様性、土地生産力などの自然資本については、全体のプラスマイナスをゼロにする「ノーネットロス」が1つの政策目標になっている。今回の研究は、ノーネットロス政策の意図する効果が、参照シナリオによって大きく異なる場合があることを明示している。
Warm glow is associated with low- but not high-cost sustainable behaviour
doi: 10.1038/s41893-017-0001-0
21種類の行動に注目した2波調査から、「いい気分になること」への期待が「環境に優しい行動」と4週間にわたって正の相関を示すことが明らかにされた。この関係は、環境に優しい選択のコストが小さい場合により強くなることがわかった。
Barriers to sustainable consumption attenuated by foreign language use
doi: 10.1038/s41893-017-0005-9
再生水、人工肉、昆虫食品などの持続可能な製品は、嫌悪感が選択の障害となっている。今回、こうした製品の説明に外国語を用いることで、消費意欲と実際の消費の双方が増加することがわかった。
Trade and the equitability of global food nutrient distribution
doi: 10.1038/s41893-017-0008-6
バランスの取れた食事は人間の健康にとって不可欠であり、「持続可能な開発目標」にも盛り込まれている。研究から、食品栄養素が全世界で公平に分配されるためには貿易が役に立ち、国際貿易政策が大きな影響を及ぼすことがわかった。
Socio-economic consequences of post-disaster reconstruction in hazard-exposed areas
doi: 10.1038/s41893-017-0002-z
災害をきっかけに人々の居住希望地が変化すると、復興によって社会的脆弱性が高まることがある。インドネシアの津波被災地では、多くの人々がより安全な地域に移住しようとしたため、内陸部の住宅費が上昇し、貧困層が海岸付近に住むようになったことが明らかになった。
Increased vegetation growth and carbon stock in China karst via ecological engineering
doi: 10.1038/s41893-017-0004-x
中国は2000年から、南西部のベトナム、ラオス、ミャンマーとの国境地域で、広大な土壌侵食地域の緑化を試みている。今回、植生が再び成長して炭素を貯蔵していることが明らかになり、この生態工学プロジェクトが砂漠化に対して有効であることがわかった。
Water competition between cities and agriculture driven by climate change and urban growth
doi: 10.1038/s41893-017-0006-8
人口の増加と気候変動による水の供給量の変化は、全世界の都市に影響を及ぼす。今回調査が行われた都市の27％では2050年までに水の需要量が利用可能量を上回り、その他の多くの都市の水需要が農業と競合する可能性があることがわかった。
Targeted emission reductions from global super-polluting power plant units
doi: 10.1038/s41893-017-0003-y
2010年に世界で稼働していた3万カ所以上の化石燃料発電所について発電所ユニット単位での大気汚染物質排出目録を作成した結果、世界の発電容量の0.8%に相当する石炭火力発電所の廃炉または排出抑制技術の導入によって、石炭火力発電所からのPM2.5の排出量を最大で14.2%削減できることがわかった。
Impacts of booming concrete production on water resources worldwide
doi: 10.1038/s41893-017-0009-5
コンクリートの生産が水に及ぼす影響についてはほとんどわかっていない。今回、2012年時点での世界的な影響を定量化し、それをもとに2050年での影響を推定した。さらに、再生可能な水資源の利用可能性に基づいて、どの地域での影響がより深刻になるかを評価した。
