再生可能な資源

水は、使用と温度、処理、放出が慎重に管理されている場合、再生可能な物質とみなすことができます。そうでない場合、その場所では再生不可能な資源になります。たとえば、地下水は通常、帯水層から非常にゆっくりとした自然涵養よりもはるかに速い速度で除去されるため、再生不可能な資源とみなされます。帯水層の空隙から水を除去すると、再生不可能な永久的な圧縮（沈下）を引き起こす可能性があります。地球上の水の 97.5% は塩水で、3% は淡水です。このうち 3 分の 2 強は氷河と極地の氷冠に凍結しています。^{[ 4 ]}残りの凍結していない淡水は主に地下水として存在し、地上または空気中に存在するのはごくわずか (0.008%) です。^{[ 5 ]}

水質汚染は、水資源に関する主な懸念事項の1つです。世界の水の22%が産業で使用されていると推定されています。^{[ 6 ]}主な産業用水使用者には、水力発電ダム、火力発電所（冷却に水を使用）、鉱石および石油精製所（化学プロセスで水を使用）、製造工場（溶剤として水を使用）などがあり、ゴミの投棄にも使用されています。

海水の淡水化は再生可能な水源と考えられているが、完全に再生可能となるためには化石燃料エネルギーへの依存度を減らす必要がある。^{[ 7 ]}

• 
  自然湿地のパノラマ写真（ニュージーランド、シンクレア湿地）

食物とは、身体に栄養を与えるために摂取されるあらゆる物質のことである。^{[ 8 ]}ほとんどの食物は再生可能な資源に由来する。食物は植物や動物から直接得られる。

狩猟は近代化された世界では肉の主要な供給源ではないかもしれないが、多くの農村部や遠隔地のグループにとっては依然として重要かつ不可欠な供給源である。また、野生の肉食動物にとっては唯一の食料源でもある。^{[ 9 ]}

持続可能な農業という言葉は、オーストラリアの農業科学者ゴードン・マックリモントによって造語されました。^{[ 10 ]}それは、「長期にわたって持続する、特定の場所に適用できる植物と動物の生産慣行の統合システム」と定義されています。^{[ 11 ]}農地の拡大は生物多様性を減少させ、森林破壊の一因となります。国連食糧農業機関は、今後数十年間で、工業開発や都市開発、湿地の埋め立て、森林の耕作地への転換により、農地が失われ続け、生物多様性の喪失と土壌侵食の増加につながると推定しています。^{[ 12 ]}

地球上のどこにでも空気と日光はありますが、作物は土壌の栄養分と水の利用可能性にも依存しています。単作栽培とは、特定の畑で一度に1種類の作物だけを栽培する方法であり、土地を損傷させ、使用不能にしたり、収穫量を減少させたりする可能性があります。また、単作栽培は、特定の種を標的とする病原菌や害虫の蔓延を引き起こす可能性もあります。アイルランド大飢饉（1845年～1849年）は、単作栽培の危険性を示すよく知られた例です。

輪作や長期輪作は、穀物やその他の作物と緑肥を交互に使用することで窒素を補充し、深根植物と浅根植物を交互に栽培することで土壌構造と肥沃度を改善することができます。土壌栄養素の損失に対処するその他の方法としては、ナイル川の氾濫のように耕作地を毎年洪水で満たす自然のサイクルに戻ること（失われた栄養素を無期限に戻す）、バイオ炭の長期使用、害虫、干ばつ、栄養不足などの理想的とは言えない条件に適応した在来種の作物や家畜の使用などが挙げられます。

土壌侵食率を考えると、それは良いことではありません 。^{[ 13 ]}南アフリカでは毎年10億トン以上の土壌が侵食されていると推定されています。専門家は、侵食が現在のペースで続けば、30年から50年以内に作物の収穫量が半減すると予測しています。^{[ 14 ]} 1930年代のダストボウル現象は、深刻な干ばつと、輪作、休耕地、被覆作物、段々畑、風食を防ぐための防風樹木が含まれていない農業方法が組み合わさったことが原因でした。^{[ 15 ]}

農地の耕作は、深耕を可能にする機械化された農業機械によって水による侵食で運搬される土壌の量が大幅に増加するため、侵食の主な要因の 1 つです。[ 16 ] ^{[ 17 ]ピーク土壌と}呼ば れる現象は、大規模な工場式農業技術が将来の人類の食料生産能力にどのように影響するかを示しています。^{[ 18 ]}土壌管理方法を改善する努力がなければ、耕作可能な土壌の利用可能性はますます問題になる可能性があります。^{[ 19 ]}

土壌侵食対策としては、不耕起栽培、キーライン設計の使用、土壌を保持するための防風林の栽培、堆肥の広範な使用などがある。肥料や農薬も土壌侵食に影響を与える可能性があり、^{[ 20 ]}土壌の塩分濃度を高め、他の植物種の生育を妨げる可能性がある。リン酸塩は、現代の農業生産で最も一般的に使用される化学肥料の主要成分である。しかし、科学者たちは、リン鉱石の埋蔵量は50～100年で枯渇し、リン酸塩のピークは2030年頃に訪れると推定している。 ^{[ 21 ]}

工業的な加工と物流も、農業の持続可能性に影響を与えます。農作物の販売方法や販売場所によっては、輸送のためのエネルギーが必要となるだけでなく、原材料、労働力、輸送にかかるエネルギーコストも発生します。ファーマーズマーケットなど、地元の場所で販売される食品は、エネルギーコストを削減できます。

空気は再生可能な資源です。すべての生物は、生存のために酸素、窒素（直接的または間接的に）、炭素（直接的または間接的に）、その他多くのガスを少量必要とします。

歴史的に、薪、ラテックス、グアノ、木炭、木灰、インディゴなどの植物染料、鯨製品といった再生可能な資源は人間のニーズにとって重要であったが、産業時代の初期には需要を満たすことができなかった。^{[ 25 ]}近世初期には、森林伐採、過放牧、乱獲など、再生可能な資源の過剰使用による大きな問題に直面した。^{[ 25 ]}

生肉や牛乳は食品としてこのセクションの主題ではないが、畜産農家や職人は腱、角、骨、膀胱などの動物由来の材料も使用していた。複合弓のような複雑な技術的構造は、動物由来と植物由来の材料の組み合わせに基づいていた。バイオ燃料と食料生産の間の現在の分配の対立は、食料対燃料として説明されている。封建の義務によって想定される食料の必要性と使用の間の対立は、これまで歴史時代にも一般的であった。^{[ 26 ]}しかし、(中央ヨーロッパの)農民の収穫のかなりの割合が家畜に費やされ、有機肥料も提供した。^{[ 27 ]}牛や馬は輸送目的で重要であり、例えば踏み車などのエンジンを駆動した。

他の地域では、段々畑、都市農業、庭園農業によって輸送問題を解決した。^{[ 25 ]}林業と牧畜、あるいは（羊）牧畜業者と牛農家の間のさらなる対立は、さまざまな解決策につながった。羊毛生産と羊を大きな国家や貴族の領地に限定したり、より大規模な放牧群を持つ専門の羊飼いに委託したりする地域もあった。^{[ 28 ]}

イギリスの農業革命は主に新しい輪作システム、四圃輪作に基づいていた。イギリスの農業家チャールズ・タウンゼントはオランダのワースラントで発明を認識し、18世紀のイギリスで普及させ、ジョージ・ワシントン・カーバーはアメリカで普及させた。このシステムでは小麦、カブ、大麦を使用し、クローバーも導入した。クローバーは、実質的に枯渇しない再生可能な資源である空気中の窒素を土壌の肥料化合物に固定することができ、収穫量を大幅に増やすことができた。農家は飼料作物と放牧作物を開放した。これにより、家畜を一年中飼育することができ、冬の淘汰を避けることができた。堆肥の量が増え、より多くの作物を栽培できるようになったが、森林放牧は控えるようになった。^{[ 25 ]}

近世と19世紀には、それまでの資源基盤はそれぞれ大規模な化学合成と化石および鉱物資源の使用によって部分的に置き換えられ、補完された。^{[ 29 ]}木材が依然として中心的な役割を果たしていることに加えて、現代農業、遺伝子研究、抽出技術に基づく再生可能製品の一種のルネッサンスがある。化石燃料の世界的な不足が迫っているという懸念に加えて、ボイコット、戦争、封鎖による地域的な不足、あるいは遠隔地での輸送問題が、再生可能資源に基づく化石資源の代替または代替のさまざまな方法に貢献している。

TCM（漢方薬） などで使われる特定の再生可能な製品の使用は、様々な種を危険にさらします。サイの角の闇市場だけでも、過去40年間で世界のサイの個体数を90%以上減少させました。^{[ 30 ] [ 31 ]}

第一次世界大戦までのドイツ化学産業の成功は、植民地産品の代替に基づいていた。IG Farbenの前身企業は20世紀初頭に合成染料の世界市場を支配し^{[ 32 ] [ 33 ]}、合成医薬品、写真フィルム、農薬、電気化学製品において重要な役割を果たした^{[ 29 ]}。

しかし、かつての植物育種研究所は異なるアプローチをとった。ドイツ植民地帝国の喪失後、エルヴィン・バウアーやコンラート・マイヤーといったこの分野の重要人物は、自給自足の基盤として地元の作物を利用することに切り替えた。^{[ 34 ] [ 35 ]}ナチス時代の主要な農業科学者であり空間計画者であったマイヤーは、ドイツ研究振興協会の資源を管理・指導し、ナチス・ドイツにおける研究助成金の約3分の1を農業および遺伝学研究、特にドイツのさらなる戦争努力に必要な資源に集中させた。^{[ 34 ]}現在も存在し、この分野で重要な農業研究機関が数多く設立または拡大された。

例えば耐霜性のあるオリーブの品種を栽培しようとした試みなど、いくつかの大きな失敗がありましたが、麻、亜麻、菜種の場合は成功しており、これらは現在でも重要です。^{[ 34 ]}第二次世界大戦中、ドイツの科学者はロシアのタラクサカム（タンポポ）種を使用して天然ゴムを製造しようとしました。^{[ 34 ]}ゴムタンポポは今でも注目されており、フラウンホーファー分子生物学・応用生態学研究所（IME）の科学者は2013年に天然ゴムの商業生産に適した栽培品種を開発したと発表しました。^{[ 36 ]}

バイオ再生可能化学物質は、化学産業の原料となる生物によって生成される化学物質です。^{[ 37 ]}バイオ再生可能化学物質は、現在化学産業に供給されている石油由来の炭素原料に代わる太陽エネルギーを利用した代替品を提供できます。生物の酵素の多様性と、合成生物学によってこれらの酵素を改変して新たな化学機能を生み出す可能性は、化学産業を牽引することができます。新しい化学物質を生み出す主要なプラットフォームはポリケチド生合成経路であり、異なる炭素原子に多様な官能基を持つ可能性のあるアルキル鎖単位が繰り返される化学物質を生成します。^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}特に再生可能資源を利用するポリウレタンの研究が進行中です。 ^{[ 40 ]}

バイオプラスチックは、植物性脂肪や油、リグニン、コーンスターチ、エンドウ豆デンプン^{[ 41 ]} 、微生物^{[ 42 ]}などの再生可能なバイオマス源から得られるプラスチックの一種です。最も一般的なバイオプラスチックは熱可塑性デンプンです。その他の形態には、セルロースバイオプラスチック、バイオポリエステル、ポリ乳酸、バイオ由来ポリエチレンなどがあります。

バイオプラスチックの生産と使用は、一般的に石油由来のプラスチック（石油プラスチック）の生産と比較してより持続可能な活動とみなされていますが、バイオプラスチック材料の製造は、エネルギーと材料の供給源として依然として石油に依存していることがよくあります。市場の細分化と定義の曖昧さのため、バイオプラスチックの市場全体の規模を説明することは困難ですが、世界の生産能力は327,000トンと推定されています。^{[ 43 ]}一方、すべてのフレキシブル包装の世界的な消費量は1,230万トンと推定されています。^{[ 44 ]}

バイオアスファルトは、石油以外の再生可能な資源から作られるアスファルトの代替品です。バイオアスファルトの製造原料には、砂糖、糖蜜、米、トウモロコシとジャガイモのデンプン、植物油由来の廃棄物などがあります。植物油由来のバインダーを使用したアスファルトは、2004年にフランスのColas SAによって特許が取得されました。^{[ 45 ] [ 46 ]}

再生可能エネルギーとは、使用されるのとほぼ同時に自然に補充される再生可能資源を介してエネルギーを供給することを指します。例としては、太陽光、風力、バイオマス、雨、潮汐、波、地熱などがあります。^{[ 47 ]}再生可能エネルギーは、発電、温水/暖房、自動車燃料、農村部（オフグリッド）エネルギーサービスという4つの異なる市場で従来の燃料に取って代わる可能性があります。 ^{[ 48 ]}再生可能エネルギー機器の製造には、採掘された金属や地表などの非再生可能資源が使用されます。

バイオマスとは、生きている生物、あるいはつい最近まで生きていた生物由来の生物学的物質を指し、最も一般的には植物または植物由来の物質を指す。

持続可能な再生可能資源の収穫と利用（すなわち、正の再生率を維持すること）は、大気汚染、土壌汚染、生息地の破壊、土地の劣化を軽減することができる。^{[ 49 ]}バイオマスエネルギーは、ごみ、木材、植物、廃棄物、埋立地ガス、アルコール燃料の 6 つの異なるエネルギー源から得られる。歴史的に、人類は火を起こすために木材を燃やし始めて以来、バイオマス由来のエネルギーを利用しており、木材は今日でも最大のバイオマスエネルギー源である。^{[ 50 ] [ 51 ]}

しかし、バイオマスの低技術利用は、依然として世界のエネルギー需要の10%以上を占めており、発展途上国では室内空気汚染を引き起こす可能性があり^{[ 52 ]}、2000年には150万人から200万人の死亡につながった^{[ 53 ]。}

発電に使用されるバイオマスは地域によって異なる。^{[ 54 ]}木材残渣などの森林副産物は米国で一般的である。[54] 農業廃棄物はモーリシャス（サトウキビ残渣）や東南アジア（籾殻）で一般的である。[54] 鶏糞などの畜産残渣は英国で一般的である。[54] 米国の^{バイオマス発電産業}は、夏季の稼働^容量が約11,000 MWで^送電網に電力を供給しており、米国の電力供給の約1.4%を生産している。^{[ 55 ]}

バイオ燃料とは、生物学的炭素固定からエネルギーを得る燃料の一種である。バイオ燃料には、バイオマス変換から得られる燃料、固体バイオマス、液体燃料、およびさまざまなバイオガスが含まれる。^{[ 56 ]}

バイオエタノールは発酵によって作られるアルコールで、主にトウモロコシ、サトウキビ、スイッチグラスなどの糖類やデンプン作物から生産される炭水化物から作られます。

バイオディーゼルは植物油と動物性脂肪から作られます。バイオディーゼルは、エステル交換反応を用いて油脂から製造され、ヨーロッパで最も一般的なバイオ燃料です。

バイオガスは、嫌気性生物による有機物の嫌気性消化プロセスによって生成されるメタンであり、^{[ 57 ]}などとともに再生可能なエネルギー源でもある。

バイオガスとは一般的に、酸素のない状態で有機物が分解されることによって生成されるガスの混合物を指します。バイオガスは、嫌気性細菌による嫌気性消化、または糞尿、下水、都市ごみ、緑地廃棄物、植物性物質、作物などの生分解性物質の発酵によって生成されます。 ^{[ 58 ]}バイオガスは主にメタン（CH₄）です。₄）二酸化炭素（CO2）を含み、少量の硫化水素（_H2）₂ S）、水分、シロキサン。

天然繊維は、毛のような形状をした素材の一種で、連続した繊維状のものや、糸のように細長く伸びた断片状のものがあります。これらは複合材料の構成要素として使用できます。また、マット状に加工して紙やフェルトなどの製品を作ることもできます。繊維には、動物繊維と植物繊維からなる天然繊維と、合成繊維や再生繊維からなる人工繊維の2種類があります。

ナショナルジオグラフィックは、海洋の過剰漁獲を「漁獲対象種が自らを補充する速度よりも速い速度で海から野生生物を捕獲すること」と表現している。 ^{[ 62 ]}

マグロの肉は乱獲を引き起こし、クロマグロなどの一部の種を絶滅の危機に瀕させている。欧州共同体やその他の組織は、種の保護と絶滅防止のために漁業を規制しようとしている。^{[ 63 ]}国連海洋法条約は、第61条、第62条、第65条で乱獲の側面を扱っている。^{[ 64 ]}

ヨーロッパの北海、北アメリカのグランドバンク、アジアの東シナ海などの地域では、乱獲の例が見られる。^{[ 65 ]}

ペンギンの個体数減少は、同じ再生可能な資源をめぐる人間の競争によって引き起こされる乱獲が一因となっている^{[ 66 ]。}

樹木は燃料や建築資材の資源としての役割に加え、二酸化炭素を吸収し酸素を生成することで環境を保護します。^{[ 67 ]}熱帯雨林の破壊は気候変動の重大な原因の一つです。森林破壊は二酸化炭素を大気中に滞留させます。二酸化炭素が蓄積すると、大気中に太陽からの放射線を閉じ込める層が形成されます。放射線は熱に変換され、地球温暖化を引き起こします。これは温室効果としてよく知られています。^{[ 68 ]}

森林破壊は水循環にも影響を及ぼします。土壌や地下水、大気中の水分含有量を減少させます。^{[ 69 ]}森林破壊は土壌の凝集力を低下させるため、侵食、洪水、地滑りが発生します。^{[ 70 ] [ 71 ]}

熱帯雨林には多くの種や生物が生息しており、人々に食料やその他の物資を提供している。このように、バイオ燃料の生産が森林破壊につながる場合、バイオ燃料は持続不可能になる可能性がある。^{[ 72 ]}

再生可能な資源、種、生物の中には、人口増加と過剰消費によって絶滅の危機に瀕しているものが非常に多くあります。地球上の全生物種の40%以上が絶滅の危機に瀕していると推定されています。^{[ 73 ]}多くの国では、狩猟対象種を保護し、狩猟行為を制限する法律があります。その他の保護方法としては、土地開発の制限や保護区の設置などがあります。IUCN絶滅危惧種レッドリストは、世界で最もよく知られている保護状況のリストとランキングシステムです。^{[ 74 ]}国際的には、199か国が絶滅危惧種やその他の絶滅の危機に瀕している種を保護するための生物多様性行動計画を作成することに同意する協定に署名しています。