持続可能性の測定

持続可能性の測定とは、何かがどれだけ持続可能であるかを測定するために使用される一連のフレームワークまたは指標です。これには、プロセス、製品、サービス、およびビジネスが含まれます。持続可能性とは定量化することです。 ^[1]固定の定義がないため、測定が不可能な場合もあります。^[2]持続可能性を測定するために、フレームワークと指標は環境、社会、経済の領域を考慮します。測定基準はユースケースによって異なり、現在も進化しています。これらには、指標、ベンチマーク、監査が含まれます。これらには、フェアトレードやオーガニックなどの持続可能性基準と認証システムが含まれます。また、インデックスと会計も含まれます。評価、鑑定^[3]およびその他の報告システムを含めることができます。測定基準は、幅広い空間的および時間的スケールで使用されます。^{[4] [2]}組織の場合、持続可能性の尺度には、企業の持続可能性報告とトリプルボトムライン会計が含まれます。^{[1]国の場合、それらには、持続可能性ガバナンスの質の推定値または生活の質の尺度、または}環境持続可能性指数や環境パフォーマンス指数などの環境評価が含まれます。いくつかの方法では、持続可能な開発を追跡できます。^{[5] [6]}これらには国連人間開発指数やエコロジカルフットプリントが含まれる。

持続可能性の測定に関連する2つの概念は、地球の限界^[7]とエコロジカルフットプリント^[8]です。境界を越えず、エコロジカルフットプリントが生物圏の収容力を超えない場合、その生活様式は持続可能であるとみなすことができます。

明確に定義され、調和された指標のセットは、持続可能性を具体的にするのに役立ちます。これらの指標は、経験的観察（試行錯誤）を通じて特定され、調整されることが期待されています。^[9]最も一般的な批判は、データの品質、比較可能性、目的関数、必要なリソースなどの問題に関連しています。^[10]しかし、プロジェクト管理コミュニティからは、より一般的な批判が出ています。「単一のプロジェクトで監視できないのに、どのようにして地球規模で持続可能な開発を達成できるのでしょうか？」^[11]

持続可能な開発は、産業の改善の主要な尺度となり、効果的な政府およびビジネス戦略に組み込まれつつあります。持続可能性の測定には、業務の改善、パフォーマンスのベンチマーク、進捗状況の追跡、プロセスの評価などが含まれます。^[12]持続可能性指標を構築するために、フレームワークを開発することができ、その手順は次のとおりです。^[13]

1. システムの定義- 適切かつ明確なシステムが定義されます。 さらなる分析のために適切なシステム境界が引かれます。
2. システムの要素- 材料、排出物、エネルギー、その他の補助要素の入力、出力全体が適切に分析されます。このステップでは、動作条件、プロセス パラメータ、特性が定義されます。
3. 指標の選択- 測定を行う必要がある指標が選択されます。これにより、以降の手順で分析が行われるこのシステムのメトリックが形成されます。
4. 評価と測定- 適切な評価ツールが使用され、事前に定義された指標に対してテストまたは実験が実行され、指標の測定値が算出されます。
5. 結果の分析とレビュー- 結果が得られたら、適切な分析と解釈が行われ、ツールを使用してシステム内のプロセスを改善および修正します。

持続可能性指標の主な目的は、持続可能性ガバナンスのプロセスの一環として、公共政策立案に情報を提供することです。^[14]持続可能性指標は、環境と社会経済活動の相互作用のあらゆる側面に関する情報を提供できます。^[15]戦略的な指標セットを構築する際には、通常、いくつかの簡単な質問に取り組みます。何が起こっているのか？（記述指標）、それは重要なことなのか、目標を達成しているのか？（パフォーマンス指標）、改善しているのか？（効率指標）、対策は機能しているのか？（政策有効性指標）、そして、私たちは一般的により良い状態になっているのか？（総合福祉指標）。

国際持続可能開発研究所と国連貿易開発会議は、農業における持続可能性の取り組みを評価し、測定可能な社会的、経済的、環境的目標の指標を開発するために、2006年に持続可能性評価委員会（COSA）を設立しました。^[16]

欧州環境機関が使用する一般的な枠組みの1つは、経済協力開発機構（OECD）の DPSIRシステムをわずかに修正したものです。^[17]これは、環境への影響を5つの段階に分割します。社会経済の発展（消費と生産）が環境圧力を（駆動）または開始し、それが今度は環境の（状態）の変化を生み出し、それがさまざまな種類の（影響）につながります。社会的（対応）（持続可能性指標によって導かれる政策）は、この一連のイベントのどの段階でも導入できます。

ある研究では、社会指標、つまり持続可能な開発指標は、公共政策立案に情報を提供することを主な目的とする科学的構成物であると結論付けられています。^[18]国際持続可能開発研究所も同様に、測定可能な実体と測定基準を確立するための持続可能性指標にリンクされた政治政策フレームワークを開発しました。このフレームワークは、6つの中核領域で構成されています。

1. 国際貿易と投資
2. 経済政策
3. 気候変動とエネルギー
4. 測定と評価
5. 天然資源管理
6. 通信技術。

国連グローバル・コンパクト・シティ・プログラムは、持続可能な政治発展を、通常の定義を国家や統治を超えて広げる形で定義している。政治とは、共通の社会生活の組織、認可、正当化、規制に関わる社会的権力の基本的問題に関連する実践と意味の領域として定義されている。この定義は、政治的変化が経済的、環境的、文化的課題に対応するために重要であるという見解と一致している。また、経済的変化の政治に取り組むことができることも意味している。彼らは政治の領域を7つのサブドメインに挙げている。^[19]

1. 組織とガバナンス
2. 法と正義
3. コミュニケーションと批評
4. 代理と交渉
5. 安全と調和
6. 対話と和解
7. 倫理と説明責任

持続可能性の測定の基礎として使用できる指標は数多くあります。一般的に使用される指標をいくつか挙げます。

環境持続可能性指標: ^[20]

• 地球温暖化の可能性
• 酸性化の可能性
• オゾン層破壊の可能性
• エアロゾル光学的厚さ
• 富栄養化の可能性
• 電離放射線ポテンシャル
• 光化学オゾンポテンシャル
• 廃棄物処理
• 淡水利用
• エネルギー資源の利用
• 生物多様性のレベル^[21]

経済指標: ^{[22] [23]}

• 国内総生産
• 貿易収支
• 地方自治体の収入
• 利益、価値、税金
• 投資

社会指標: ^[23]

• 雇用創出
• 公平性
• 健康と安全
• 教育
• 住宅・生活環境
• コミュニティの結束
• 社会保障

持続可能性の測定に使用できる指標は多種多様であるため、適切な評価と監視が必要です。^[23]指標の選択における混乱と無秩序を整理するために、指標をさまざまなカテゴリに分類し、測定を実施するための適切な方法論を定義する特定の組織が設立されました。これらの組織は、測定を比較するためのモデリング手法と指標を提供し、科学的な測定結果をわかりやすい用語に変換する方法を持っています。^[24]

国連は持続可能な開発に関連した広範な持続可能性測定ツール^[25]と統合環境経済会計システム^[26]を開発してきました。

国連持続可能な開発委員会（CSD）は、持続可能な開発の環境、社会、経済、制度の側面を網羅した140の指標のリストを公表している。^[27]

過去数十年の間に、持続可能性を評価するために使用される定量的手法のツールボックスが数多く登場しました。これには、ライフサイクル評価などの資源利用の尺度、エコロジカルフットプリントなどの消費の尺度、環境パフォーマンス指数などの環境ガバナンスの質の尺度が含まれます。以下は、持続可能性科学者が使用する定量的「ツール」のリストです。定義基準は相互に関係するため、異なるカテゴリは便宜上のものにすぎません。組織のさまざまなレベルで利用可能なすべての手法をリストすることは非常に困難であるため、ここにリストされているのはグローバルレベルのみです。

• ベンチマーク

ベンチマークは測定の基準点です。ベンチマークが確立されると、傾向を評価し、進捗状況を測定できるようになります。さまざまな持続可能性パラメータに関するベースラインのグローバル データは、グローバル持続可能性統計のリストで入手できます。

• インデックス

持続可能性指数は、複数のデータソースを組み合わせた総合的な持続可能性指標である。持続可能な開発指数に関する諮問グループ^[28]がある。

• メトリクス

多くの環境問題は、最終的には、生命にとって極めて重要な地球規模の生物地球化学サイクルに対する人間の影響に関係しています。過去 10 年間、これらのサイクルを監視することは、より緊急の研究対象となっています。

• 監査

持続可能性監査と報告は、さまざまなパフォーマンス指標を使用して、企業、組織、またはその他の団体の持続可能性パフォーマンスを評価するために使用されます。^[32]世界的に利用可能な一般的な監査手順には次のものがあります。

• ISO14000 認証
• 14031 認証
• 自然なステップ
• トリプルボトムライン会計
• 投入産出分析は、財務予算を持つあらゆるレベルの組織で使用できます。商品やサービスの資源集約度を計算することで、環境への影響と支出を関連付けます。

• 報告
  • グローバル・レポーティング・イニシアチブのモデル化と監視手順。^{[33] [34] [35]}これらの多くは現在開発段階にあります。
  • 環境の現状に関する報告書は、環境に関する一般的な背景情報を提供し、徐々により多くの指標が含まれるようになっています。
  • 欧州の持続可能性^[36]
• 会計

いくつかの会計手法では、環境コストを外部費用として扱うのではなく、環境コストを含めようとしている。

• グリーン会計
• 持続可能な価値
• 持続可能性経済学^[37]

ライフサイクル分析は、製品やプロトタイプの持続可能性を評価する際によく行われます。^[38]材料を選択する際には、その耐久性、再生可能性、効率性に大きく左右されます。これらの要素により、研究者は環境、社会、経済にプラスの影響を与えるコミュニティの価値を意識できるようになります。^[38]

このプロセスの一部は、エネルギー会計などの資源利用や、非市場経済の可能性と比較した経済指標や価格システムの価値など、資源利用を理解するためのものと関連している可能性がある。^[39]

資源理論（エネルギー経済学） の重要な課題は、資源変換プロセスを最適化する方法を開発することです。^[40]これらのシステムは、数学と自然科学の方法によって記述および分析されます。^[41]しかし、少なくとも産業革命以来、人間要因は自然と社会の関係についての私たちの視点の発展を支配しており、特に、資源の質の変化の経済的影響を記述および測定する方法に影響を与えてきました。これらの問題をバランスよく見るには、すべての人間のアイデア、制度、および願望が機能しなければならない物理的な枠組みを理解する必要があります。^[42]

19世紀半ばに石油生産が始まった頃、最大の油田では、抽出、輸送、精製に使用された1バレルに対して50バレルの石油が回収されていました。この比率は、エネルギー投資に対するエネルギー収益率（EROIまたはEROEI）と呼ばれることがよくあります。現在、回収プロセスで使用される1バレル相当のエネルギーに対して、1〜5バレルの石油が回収されています。^[43] EROEIが1に低下すると、つまり正味エネルギー利得がゼロになると、石油生産はもはや正味エネルギー源ではなくなります。^[44] これは、資源が物理的に枯渇するずっと前に起こります。

石油の単位である 1 バレルの石油と、エネルギーの単位である 1バレルの石油相当量(BOE) の違いを理解することが重要です。核分裂、太陽光、風力、石炭などの多くのエネルギー源は、石油のような短期的な供給制限を受けません。したがって、石油の生産に必要なエネルギーが安価で豊富なエネルギー源から得られる場合は、EROEI が 0.5 の石油源であっても有効に活用できます。一部の油田では安価だが輸送が難しい天然ガスが利用できることから、天然ガスを石油増進回収燃料として使用するようになりました。同様に、大量の天然ガスがアサバスカ タールサンド工場のほとんどで使用されています。安価な天然ガスによって、純 EROEI が 1 未満のエタノール燃料も生産されていますが、この分野の数値は EROEI の測定方法が議論されているため、議論の的となっています。^{[引用が必要]}

経済成長が石油消費の増加によって推進されている限り、ピーク後の社会は適応しなければならない。M・キング・ハバートは次のように考えていた。^[45]

我々の主な制約は文化的なものである。過去 2 世紀にわたり、我々は指数関数的成長しか知らず、それと並行して指数関数的成長文化を発展させてきた。この文化は安定性のために指数関数的成長の継続に大きく依存しており、非成長の問題に対処することができない。

一部の経済学者は、この問題を非経済的成長または偽りの経済と表現している。政治的右派のフレッド・イクルは「永久成長のユートピアに溺れた保守派」について警告している。^{[46] 1973年と1979年の石油供給の一時的な中断により、世界の}GDP の成長は著しく鈍化したが、止まることはなかった。^[47]

1950年から1984年の間に、緑の革命が世界中の農業を変革し、世界の穀物生産量は250％増加しました。緑の革命のエネルギーは、肥料（天然ガス）、農薬（石油）、炭化水素燃料の灌漑などの化石燃料によって供給されました。^[48]

コーネル大学の生態学と農業の教授であるデイビッド・ピメンテル氏と国立食品栄養研究所（INRAN）の上級研究員であるマリオ・ジャンピエトロ氏は、彼らの研究「食料、土地、人口、米国経済」の中で、持続可能な経済を実現するための米国の最大人口を2億人としている。持続可能な経済を実現するには、世界の人口を3分の2削減する必要があると研究は述べている。^[49]人口削減が行われない場合、この研究では、2020年に農業危機が始まり、2050年頃には深刻になると予測されている。世界の石油のピークと地域の天然ガス生産の減少により、この農業危機は一般に予想されているよりも早く発生する可能性がある。デール・アレン・ファイファー氏は、今後数十年間で、救済措置のない食料価格の高騰と、これまでに経験したことのない大規模な飢餓が世界規模で発生する可能性があると主張している。^{[50] [51]}

最も適切な持続可能性指標の使用については活発な議論が行われており、「エクセルギー」とハバートピークの概念を通じた熱力学的アプローチを採用することで、すべてを資源枯渇の単一の尺度に組み込むことができます。鉱物のエクセルギー分析は、地球の物理的ストックの管理のための普遍的で透明なツールになる可能性があります。^{[52] [23]}

ハバートピークは、再生不可能な資源の持続可能性と枯渇の指標として使用できます。再生不可能な資源に関する多くの指標の基準として使用できます。^[53]

1. 供給停滞
2. 価格上昇
3. 各国のピーク
4. 発見の減少
5. 発見と開発コスト
6. 余剰容量
7. 生産国の輸出能力
8. システムの慣性とタイミング
9. 埋蔵量生産量比率
10. 枯渇と楽観主義の過去の歴史

ハバートピーク理論は石油生産のピークに関連して最も注目を集めていますが、他の天然資源にも適用されています。

ダグ・レイノルズは2005年に北米のピークは2007年に起こると予測した。^[54] ベントレー（189ページ）は、世界で「2020年頃から従来のガス生産が減少する」と予測した。^[55]

石炭のピークは石油のピークよりもかなり先ですが、1920年代に生産がピークを迎えた高品質の石炭である米国の無煙炭の例を見ることができます。無煙炭はハバートによって研究され、曲線とよく一致しています。 ^[56] ペンシルバニア州の石炭生産量もハバートの曲線とよく一致していますが、これはペンシルバニア州の石炭が枯渇したことを意味するのではなく、まったくそうではありません。ペンシルバニア州の生産量が過去最高に戻れば、190年間の埋蔵量があります。ハバートは、世界中の回収可能な石炭埋蔵量を2500 × 10 ⁹メトリックトンとしており、ピークを迎えるのは2150年頃（使用量による）としています。

最近の推定では、ピークはもっと早く訪れると示唆されている。ドイツ議会に報告するエネルギー監視グループ (EWG) が 2007 年 4 月 5 日に発表した「石炭: 資源と将来の生産」 ( PDF 630KB [57 ^{] ) によると、世界の石炭生産はわずか 15 年でピークを迎える可能性があるという。 [58]} この報告で、リチャード ハインバーグは、最もエネルギー密度の高い石炭が最も広範囲に採掘されているため、石炭からの年間エネルギー抽出のピーク日は、抽出される石炭の量 (年間トン数) のピーク日よりも早く来る可能性が高いと指摘している。^[59]エネルギー研究所 (IFE) の B. カヴァロフと SD ペテベスによる 2 番目の研究 「石炭の将来」は、欧州委員会共同研究センター向けに作成されたもので、同様の結論に達しており、「石炭は将来、エネルギー源としてそれほど豊富で、広く入手可能で、信頼できるものではないかもしれない」と述べている。^[58]

カリフォルニア工科大学のデイビッド・ラトレッジ氏の研究では、世界の石炭生産量は合計で約450ギガトンに過ぎないと予測されている。^[60]これは、石炭が通常想定されているよりも早く枯渇していることを意味している。

最後に、世界の石油ピークと天然ガスピークは、差し迫っているものから長くても数十年以内に到来すると予想されているので、石油や天然ガスの生産量の減少を補うために石炭生産量（採掘量）を毎年増やすと、年間生産量が一定であるシナリオでは、必然的に石炭のピークよりもピーク日が早まることになる。

1956年の論文^[61]で、 ハバートは米国の核分裂性埋蔵量を検討した後、原子力について次のように述べています。

しかし、人類が国際問題を解決し、核兵器で自滅せず、世界人口（現在、1世紀以内に2倍になるほどの速度で増加している）を何らかの方法で制御できれば、少なくとも「予見可能な将来」の今後数世紀のニーズを満たすのに十分なエネルギー供給をようやく見つけられるかもしれないという希望がある。

トリウム燃料サイクル、再処理、高速増殖炉などの技術は、理論的にはウラン埋蔵量の寿命を大幅に延ばすことができる。ロスコー・バートレットは次のように主張している^[62]

現在の使い捨ての原子力サイクルでは、約20年で世界の低コストのウランの備蓄を使い果たしてしまう。

カリフォルニア工科大学の物理学教授デイビッド・グッドスタインは次のよう に述べている^[63]。

... 現在私たちが燃やしている 10 テラワットの化石燃料を置き換えるには、工学基準で実現可能な最大規模の発電所を 10,000 基建設する必要があります...これは驚くべき量であり、それを実行した場合、その燃焼速度で既知のウラン埋蔵量は 10 年から 20 年はもつことになります。したがって、これはせいぜい橋渡し技術です...残りのウランを使用してプルトニウム 239 を増殖させると、少なくとも 100 倍の燃料を使用できます。しかし、それはプルトニウムを製造することを意味します。これは、私たちが住んでいる危険な世界では非常に危険な行為です。

ハバートは彼の理論を「特定の金属を異常に高濃度で含む岩石」^{[64]に当てはめ、}銅、スズ、鉛、亜鉛などの金属の生産ピークは数十年単位で、鉄は石炭のように2世紀単位で起こると推論した。2003年から2007年の間に銅の価格は500%上昇したが^{[65]、これは}銅のピークによるものだと考える者もいる。^{[66] [67]その後、}世界的不況への恐れから需要が縮小したため、銅価格は他の多くの商品や株価とともに下落した。^[68] リチウムイオン電池を使用する自動車の車両群にとってリチウムの入手可能性は懸念事項だが、1996年に発表された論文では世界の埋蔵量は少なくとも50年間は十分であると推定されている。^{[69]燃料電池に使用される}プラチナについても 同様の予測^{[70]があり}、金属は簡単にリサイクルできると指摘されている。

リンの供給は農業に不可欠であり、埋蔵量が枯渇するまでの期間は60年から130年と推定されている。^[71] 各国の供給量は大きく異なり、リサイクルの取り組みがなければ、アメリカの供給量は^[72]約30年と推定される。^[73] リンの供給量は農業生産量全体に影響を与え、バイオディーゼルやエタノールなどの代替燃料を制限している。

ハバートの元の分析は再生可能な資源には当てはまりませんでした。しかし、過剰利用はハバートピークにつながることがよくあります。修正されたハバート曲線は、補充されるよりも早く収穫できるあらゆる資源に適用されます。^[74]

例えば、オガララ帯水層のような埋蔵量は、補充量をはるかに上回る速度で採掘される可能性がある。これにより、世界の地下水^[75]や湖^[76]の多くが、石油と同様にピーク使用量の議論がある有限の資源になる。こうした議論は通常、農業や郊外の水利用を中心に行われるが、原子力発電^[77]や前述の石炭やタールサンドの採掘も水資源を大量に消費する。水が補充されていない帯水層を表すために、 化石水という言葉が使われることもある。

• 漁業：少なくとも1人の研究者が、捕鯨産業についてハバート線形化（ハバート曲線）を実行しようと試みたほか、キャビアの価格がチョウザメの減少に明らかに依存していることを図表化しました。^[78]もう一つの例は、北海のタラです。 ^[79]漁業と鉱物採掘の事例を比較すると、環境に対する人間の圧力により、さまざまな資源がハバート曲線に従う枯渇サイクルを経る原因になっていることがわかります。

持続可能性の測定と指標は、常に進化し変化するプロセスの一部であり、統合されたフレームワークとモデルを実現するために埋めるべきさまざまなギャップがあります。以下は、継続性における中断の一部です。

• グローバル指標- 各国の社会的、経済的、環境的条件の違いにより、持続可能性を測定するための指標や指数は各国で独自に定められており、世界レベルでは不適切で多様な解釈につながる可能性があります。そのため、共通の指標と測定パラメータがあれば、各国間の比較が可能になります。^{[80] [81]}農業では、比較可能な指標がすでに使用されています。共通の指標を使用した12か国でのコーヒーとカカオの研究^[82]は、国同士の比較から得られた知見を報告した最初の研究の1つです。
• 政策立案- 指標が定義され、指標からの測定の分析が行われた後、適切な政策立案方法論が設定され、達成された結果が改善されます。政策立案では、測定に使用される特定のインベントリリストに変更が加えられ、より良い結果につながる可能性があります。^{[83] [84]}
• 個別指標の開発- エコシステムを構成するすべての人間の努力を測定するために、価値に基づく指標を開発することができます。これは政策立案に影響を与える可能性があります。なぜなら、政策は国民の参加があるときに最も効果的だからです。^[80]
• データ収集- データ収集に不適切な方法論が適用されること、データの変化のダイナミクス、十分な時間の欠如、データ分析の不適切なフレームワークなど、さまざまな要因により、測定結果はすぐに時代遅れになり、不正確になり、提示できなくなります。草の根レベルから構築されたデータ収集により、状況に適したフレームワークとそれに関連する規制が可能になります。データ収集の階層は、地域ゾーンから州レベル、国家レベルへと始まり、最終的には世界レベルの測定に貢献します。収集されたデータは、グラフ、チャート、分析バーを通じて正しく解釈および提示できるように、理解しやすいものにすることができます。^{[85] [83] [80]}
• 学問分野間の統合- 持続可能性は生態系全体に関係し、総合的なアプローチをとることが意図されています。この目的のために、測定にはあらゆる学問的背景からのデータと知識を含めることを意図しています。さらに、これらの分野と洞察は社会的な行動と一致するように意図されています。^{[80] [83] [81] [84] [85]}

• IDEAS/RePEcの厳選された参考文献