ウォーターフットプリント

ウォーターフットプリントは、人々の消費量に対する水使用量の程度を示します。^[1]個人、コミュニティ、または企業のウォーターフットプリントは、個人またはコミュニティが消費する、または企業が生産する商品やサービスを生産するために使用された淡水の総量として定義されます。水使用量は、単位時間あたりの消費（蒸発）および/または汚染された水の量で測定されます。ウォーターフットプリントは、明確に定義された消費者グループ（個人、家族、村、市、県、州、国など）または生産者（公的機関、民間企業、経済部門など）について、単一のプロセス（米の栽培など）について、または任意の製品またはサービスについて計算できます。^[2]

伝統的に、水の使用は生産側からアプローチされ、農業、工業、家庭部門での取水量という3つの水使用の柱を定量化してきました。これは確かに貴重なデータを提供しますが、製品が必ずしも原産国で消費されるわけではないグローバル化した世界での水使用を見るには限られた方法です。農産物や工業製品の国際貿易は、事実上、仮想水、つまり包含水（包含エネルギーの概念に似ています）の世界的な流れを生み出します。 ^[1]

2002年に、従来の生産部門ベースの水使用指標に加えて、有用な情報を提供できる消費ベースの水使用指標を得るために、ウォーターフットプリントの概念が導入されました。これは、1990年代に導入されたエコロジカルフットプリントの概念に類似しています。ウォーターフットプリントは地理的に明確な指標であり、水の使用量と汚染の量だけでなく、場所も示します。^[3]ウォーターフットプリントの世界的な問題は、公正で持続可能な資源管理の重要性を強調しています。水不足、気候変動、環境への懸念が高まっているため、水使用の公正な影響への移行が重要です。ウォーターフットプリントの概念は、適切で公平な水資源管理に関する詳細な洞察を提供します。バランスのとれた持続可能な水使用アプローチを提唱し、地球規模の課題に取り組むことを目指しています。このアプローチは、世界的に責任を持って公平な水資源利用を行うために不可欠です。したがって、経済的な選択とプロセスが、世界中の適切な水資源の可用性やその他の生態学的現実にどのように影響するか（およびその逆）を把握できます。

ウォーターフットプリントにはさまざまな側面があり、したがって、それらを説明する定義や尺度も異なります。ブルーウォーターフットプリントは地下水または表層水の使用量を指し、グリーンウォーターフットプリントは雨水を指し、グレーウォーターフットプリントは汚染物質を希釈するために必要な水の量を指します。^[4]

ブルーウォーターフットプリントとは、地表水または地下水資源（湖、川、湿地、帯水層）から供給され、蒸発した（例えば、作物の灌漑中に）、製品に取り入れられた、またはある水域から採取されて別の水域に戻された、または別の時期に戻された水の量を指します。灌漑農業、産業、家庭での水の使用はそれぞれブルーウォーターフットプリントを持つことができます。^[5]

グリーンウォーターフットプリントとは、降水量のうち土壌の根域に蓄えられた後（グリーンウォーター）、蒸発散によって失われるか、植物に吸収される水の量を指します。これは特に農業、園芸、林業製品に関係します。 ^[5]

グレーウォーターフットプリントとは、汚染物質（産業排水、鉱山の尾鉱池からの浸出水、未処理の都市下水、農業排水や都市排水などの非点源汚染）を、合意された水質基準を満たす程度まで希釈するために必要な水の量を指します。^[5]次のように計算されます。

${\displaystyle {\frac {L}{c_{\text{max}}-c_{\text{nat}}}}}}$

ここで、Lは汚染物質負荷（質量フラックス）、cmax_は最大許容濃度、cnat_は受水域における汚染物質の自然濃度（いずれも質量/体積で表される）である。^[6]

プロセスのウォーターフットプリントは、水の体積流量として表されます。製品のウォーターフットプリントは、サプライチェーン全体のプロセスのフットプリント（合計）を製品ユニット数で割ったものです。消費者、企業、地理的領域の場合、ウォーターフットプリントは時間あたりの水の量として示されます。具体的には、次のようになります。^[6]

• 消費者のフットプリントは、消費されるすべての製品のフットプリントの合計です。
• 地域社会や国家の富は、その構成員、すなわち住民全員の総和です。
• 企業のそれは、生産されたすべての商品のフットプリントです。
• 地理的に区切られた地域の水フットプリントは、その地域で行われるすべてのプロセスのフットプリントです。地域の水の仮想変化は、仮想水の純輸入量V _{i, net で}あり、仮想水の総輸入量V _iとその総輸出量V _eの差として定義されます。国全体の消費量のウォーターフットプリントWF _{area,nat は、}国全体のウォーターフットプリントと水の仮想変化の合計として算出されます。

ウォーターフットプリントの概念は、2002年にオランダのトゥエンテ大学の水管理教授であり、ウォーターフットプリントネットワークの共同設立者兼科学ディレクターでもあるアルジェン・フクストラ氏が、ユネスコ-IHE水教育研究所に勤務していたときに、商品やサービスを生産するために消費され汚染された水の量をサプライチェーン全体で測定する指標として作りました。 ^{[7] [8] [9]ウォーターフットプリントは、}カーボンフットプリントやランドフットプリントも含まれるエコロジカルフットプリント指標 の1つです。ウォーターフットプリントの概念は、1990年代初頭にジョン・アラン教授（2008年ストックホルム水賞受賞者）によって導入された仮想水取引のアイデアにもさらに関連しています。ウォーターフットプリントの推定方法に関する最も詳細な出版物は、2004年のユネスコIHEによる国家のウォーターフットプリントに関する報告書^[10] 、 2008年の書籍「水のグローバル化」 [ ^11]、および2011年のマニュアル「ウォーターフットプリント評価マニュアル：世界標準の設定^」[12]です。 この分野における世界的リーダー機関の協力により、2008年にウォーターフットプリントネットワークが設立されました。

ウォーターフットプリントネットワークは、水不足の深刻化や水質汚染の増加、そしてそれらが人々や自然に与える影響について懸念する政府、企業、地域社会の間で知識、ツール、イノベーションを共有するプラットフォームとして機能する国際的な学習コミュニティ（オランダ法に基づく非営利財団）です。このネットワークは、生産者、投資家、サプライヤー、規制当局などあらゆるセクターの約100のパートナーと、非政府組織、学術機関で構成されています。その使命は次のように説明されています。

企業、政府、個人、小規模生産者が地球の限界内で淡水の使用方法や共有方法を変革できるよう、科学的根拠に基づいた実用的な解決策と戦略的洞察を提供すること。 ^[7]

2011年2月、ウォーターフットプリントネットワークは、環境団体、企業、研究機関、国連の世界的な協力により、世界ウォーターフットプリント規格を立ち上げました。2014年7月、国際標準化機構はISO 14046:2014「環境マネジメント - ウォーターフットプリント - 原則、要件、ガイドライン」を発行し、大企業、公的機関、非政府組織、学術研究グループ、中小企業など、さまざまなバックグラウンドを持つ実務者にウォーターフットプリント評価を実施するための実用的なガイダンスを提供しています。このISO規格はライフサイクルアセスメント（LCA）の原則に基づいており、製品や企業のさまざまな評価に適用できます。^[13]

ライフサイクルアセスメント（LCA）は、製品、プロセス、またはサービスに関連する環境側面と潜在的な影響を評価するための体系的かつ段階的なアプローチです。「ライフサイクル」とは、製品の寿命に関連する主要な活動、つまり製造、使用、メンテナンスから最終処分までを指し、製品の製造に必要な原材料の調達も含まれます。 ^[14] そのため、淡水消費の環境影響を評価する方法が開発されました。この方法は、人間の健康、生態系の質、および資源という3つの保護領域への損害に特に注目しています。水消費の考慮は、水集約型製品（たとえば農産物）が関係する場合に重要であり、したがってライフサイクルアセスメントを受ける必要があります。^[15] さらに、水使用の影響はその場所によって異なるため、地域評価も同様に必要です。つまり、LCAは、特定の製品、消費者、企業、国などにおける水使用の影響を特定し、水の使用量の削減に役立つため重要です。^[16]

ウォーター・ポジティブ・イニシアチブは、企業、コミュニティ、個人などの団体が単に水を節約するだけでなく、水資源の持続可能な管理と回復に積極的に貢献するという概念として定義できます。商業または住宅開発は、消費する水よりも多くの水を生成する場合にウォーター・ポジティブと見なされます。これには、水の消費量を減らし、水質を改善し、水の可用性を高める実践と技術の実装が含まれます。ウォーター・ポジティブであることの目標は、水生態系にプラスの影響を残し、使用されるか枯渇するよりも多くの水が節約され、回復されるようにすることです。^{[17] [18] [19] [20]}

世界的に、毎年陸上に降る降水量の約4% （約117,000 km ³（28,000 cu mi））^[21]が天水農業に使用され、約半分は森林やその他の自然または準自然の景観で蒸発と蒸散に利用されます。^[22] 残りは地下水の補充と表面流出に使用され、「実際の再生可能な淡水資源の合計」と呼ばれることもあります。その大きさは、2012年に52,579 km ³（12,614 cu mi）/年と推定されました。 ^[23] これは、河川内で、または地表水と地下水源から取水した後に使用できる水を表しています。この残りのうち、約3,918 km ³ (940 cu mi)が2007年に取水され、そのうち2,722 km ³ (653 cu mi)、つまり69パーセントが農業に使用され、734 km ³ (176 cu mi)、つまり19パーセントがその他の産業に使用されました。^[24] 取水された水の農業用途のほとんどは灌漑用であり、実際の再生可能な淡水資源全体の約5.1パーセントを使用しています。^[23] 世界の水使用量は過去100年間で急速に増加しています。^{[25] [26]}

製品のウォーターフットプリントとは、製品を生産するために使用された淡水の総量を、生産チェーンのさまざまな段階で合計したものです。製品のウォーターフットプリントは、使用された水の総量だけでなく、水が使用される場所と時期も指します。^[27]ウォーターフットプリントネットワークは、製品のウォーターフットプリントに関する世界的なデータベースであるWaterStatを維持しています。^[28]世界中の水供給の約70％以上が農業部門で使用されています。^{[29] [説明が必要]}

様々な食生活に伴うウォーターフットプリントは大きく異なり、その多くは肉の消費量と関連している傾向がある。^[30]次の表は、一般的な農産物の推定世界平均ウォーターフットプリントの例を示している。^{[31] [32] [33]}

（製品のウォーターフットプリントの詳細については、 Wayback Machineの 2020-07-30 アーカイブされた Water Footprint Network の製品ギャラリーを参照してください）

企業のウォーター フットプリント、つまり「企業ウォーター フットプリント」は、事業の運営とサポートに直接的または間接的に使用される淡水の総量として定義されます。これは、事業成果物の使用に関連する水使用量の総量です。企業のウォーター フットプリントは、生産/製造またはサポート活動に使用される水と、生産者のサプライ チェーンにおける間接的な水使用量で構成されます。

カーボン・トラストは、企業が単純な容積測定を超えて、すべての拠点からの水の影響を包括的に評価することが、より堅牢なアプローチであると主張している。同トラストは世界有数の製薬会社グラクソ・スミスクライン（GSK）と共同で、水の可用性、水質、健康への影響、操業許可（評判や規制リスクを含む）という4つの主要カテゴリーを分析し、GSKが前年比で水の影響を定量的に測定し、確実に削減できるようにした。^[34]

コカコーラ社は、約200カ国に1,000以上の製造工場を構えています。飲料の製造には大量の水が使われています。評論家は、同社のウォーターフットプリントが大きいと指摘しています。コカコーラ社は、水の持続可能性に目を向け始めました。^[35] 現在、使用した水を処理してきれいな状態で環境に戻すなど、ウォーターフットプリントを削減する目標を設定しています。もう1つの目標は、サトウキビ、オレンジ、トウモロコシなど、飲料に使用する原材料の持続可能な供給源を見つけることです。ウォーターフットプリントを改善することで、同社はコストを削減し、環境を改善し、事業を展開しているコミュニティに利益をもたらすことができます。^[36]

個人のウォーターフットプリントとは、直接的および間接的な淡水使用量の合計を指します。直接的な水使用量は家庭で使用される水であり、間接的な水使用量は消費される商品やサービスの生産に使用される淡水の総量に関係します。

個人が消費する世界の平均的なウォーターフットプリントは、年間 1,385 m ^{3です。いくつかの国の居住者のウォーターフットプリントは、次の表のとおりです。}

国のウォーターフットプリントとは、その国の住民が消費する商品やサービスを生産するために使用された水の量です。国のウォーターフットプリントを分析すると、いくつかの国が外国の水資源に大きく依存していること、多くの国の（消費パターン）がさまざまな形で地球上の他の場所での水の消費方法と量に大きく影響していることが明らかになり、水の消費と汚染の地球規模の側面が明らかになります。国際的な水への依存度は大きく、世界貿易の自由化が進むにつれてさらに高まる可能性があります。国間の仮想水フローの最大の割合（76%）は、作物と派生作物製品の国際貿易に関連しています。動物製品と工業製品の貿易は、世界の仮想水フローのそれぞれ12%を占めています。国のウォーターフットプリントを決定する4つの主要な直接要因は、消費量（国民総所得に関連）、消費パターン（例：肉の消費量が多いか少ないか）、気候（生育条件）、農業慣行（水利用効率）です。^[1]

消費に関連する総水使用量の評価は、サプライチェーンの両端からアプローチすることができる。^[41]生産のウォーターフットプリントは、その国で生産された商品やサービスを提供するために、地元の水源からどれだけの水が使用または汚染されたかを推定する。国の消費のウォーターフットプリントは、その国の住民が消費するすべての商品やサービスに関連して、使用または汚染された水の量（地元で、または輸入品の場合は他の国で）を調べる。生産のウォーターフットプリントと消費のウォーターフットプリントは、都市、州、河川流域、または世界全体などの行政単位ごとに推定することもできる。^[1]

絶対的なウォーターフットプリントは、すべての人々のウォーターフットプリントの合計です。国の一人当たりのウォーターフットプリント（その国のウォーターフットプリントをその国の住民数で割ったもの）は、その国のウォーターフットプリントを他の国のウォーターフットプリントと比較するために使用できます。

1996年から2005年までの世界の水フットプリントは9.087 Gm ³ /年（10億立方メートル/年、または9.087.000.000.000.000リットル/年）で、そのうち74%が緑、11%が青、15%が灰色でした。これは一人当たり平均1.385 Gm ³ /年、または一人当たり1日3.800リットルに相当します。^[42]このうち平均92%は消費される農産物に、4.4%は消費される工業製品に、3.6%は家庭での水の使用に含まれています。輸出用製品の生産に関連する世界の水フットプリントは1.762 Gm ³ /年です。^[43]

絶対的に見ると、インドは世界で最大のウォーターフットプリントを持つ国で、合計987 Gm ³ /年です。相対的に見ると（つまり人口規模を考慮）、米国の人々のウォーターフットプリントが最大で、1人あたり2480 m ³ /年です。これに続いてギリシャ、イタリア、スペインなどの南ヨーロッパ諸国の人々が続きます（1人あたり2300～2400 m ³ /年）。マレーシアとタイでもウォーターフットプリントが高いことが見られます。対照的に、中国人の1人あたりのウォーターフットプリントは比較的低く、平均700 m ³ /年です。^[1]（これらの数字も1996～2005年のものです。）

内部ウォーターフットプリントは、国内の水資源から使用される水の量です。外部ウォーターフットプリントは、国内の住民が輸入して消費する商品やサービスを生産するために他国で使用される水の量です。国のウォーターフットプリントを評価する場合、国を出入りする仮想水（すべての農産物や工業製品に関連して使用または汚染された水、つまり包含水とも呼ばれる）の国際的な流れを考慮することが重要です。国内水資源の使用を国のウォーターフットプリントの計算の出発点とする場合、国から出ていく仮想水の流れを差し引き、国に入ってくる仮想水の流れを加算する必要があります。^[1]

国の水フットプリントの外部部分は国によって大きく異なります。スーダン、マリ、ナイジェリア、エチオピア、マラウイ、チャドなどの一部のアフリカ諸国は、輸入量が少ないため、外部水フットプリントがほとんどありません。一方、イタリア、ドイツ、英国、オランダなどの一部のヨーロッパ諸国では​​、外部水フットプリントが総水フットプリントの 50～80% を占めています。平均して国の外部水フットプリントに最も大きく貢献している農産物は、牛肉、大豆、小麦、カカオ、米、綿、トウモロコシです。^[1]

世界の仮想水輸出量の半分以上を占める上位10カ国は、米国（314 Gm ³ /年）、中国（143 Gm ³ /年）、インド（125 Gm ³ /年）、ブラジル（112 Gm ³ /年）、アルゼンチン（98 Gm ³ /年）、カナダ（91 Gm ³ /年）、オーストラリア（89 Gm ³ /年）、インドネシア（72 Gm ³ /年）、フランス（65 Gm ³ /年）、ドイツ（64 Gm ³ /年）である。^[43]

総仮想水輸入量上位10カ国は、米国（ 234 Gm ^{3 /年）、日本（127 Gm 3} /年）、ドイツ（125 Gm ³ /年）、中国（121 Gm ³ /年）、イタリア（101 Gm ³ /年）、メキシコ（92 Gm ³ /年）、フランス（78 Gm ³ /年）、英国（77 Gm ³ /年）、オランダ（71 Gm ³ /年）である。^[43]

EU市民一人当たり平均で1日4,815リットルの水を消費し、その44%は主に火力発電所や原子力発電所の冷却に電力生産に使用されている。2011年のEU27ヶ国のエネルギー生産における年間水消費量は、10億m3で^、ガスが0.53、石炭が1.54、原子力が2.44であった。風力エネルギーは2012年に3億8700万立方メートル（mn m3）の水の使用を回避し^、 7億4300万ユーロのコストを回避した。^{[44] [45]}

南インドのタミル・ナードゥ州はインドの主要な農業生産地の一つであり、灌漑用水として地下水に大きく依存している。重力回復・気候実験では、2002年から2012年までの10年間で地下水が1.4m/年減少したと計算されており、これは「年間涵養率より約8%多い」。^[29]

農業における水利用には重要な陸上環境価値の提供が含まれており（上記の「製品のウォーターフットプリント」のセクションで説明したとおり）、多くの「グリーンウォーター」が森林や野生地域の維持に使用されていますが、政府によって割り当てられる可能性のある直接的な環境利用（たとえば、表層水）もあります。たとえば、干ばつのために水利用の問題が深刻になることがあるカリフォルニアでは、平均的な水年における「専用水利用」の約48％が環境用です（農業用よりもいくらか多い）。^[46]このような環境用水利用は、小川の流れを維持する、水生生物や河岸の生息地を維持する、湿地を湿潤に保つなどのために使用されます。

国際水管理研究所のデニス・ウィチェルンス氏は次のように述べている。「仮想水分析の目的の1つは、水の安全保障を改善する機会を説明することであるが、その分析から生じる処方箋が工業国や発展途上国の農家に及ぼす潜在的な影響についてはほとんど言及されていない。特に政策決定に関する指針を求める際には、仮想水とウォーターフットプリントの観点に内在する欠陥をより慎重に検討することが不可欠である。」^[47]

ウォーターフットプリントの適用と解釈は、特定の製品に対する安易な批判につながる産業活動を促進するために使用されることがあります。たとえば、コーヒー1杯分の生産に必要な140リットル^[2]は、主に湿潤地域で栽培されている場合は水資源に害を及ぼさないかもしれませんが、より乾燥した地域では有害となる可能性があります。水文学、気候、地質、地形、人口、人口統計などの他の要因も考慮する必要があります。それでも、ウォーターフットプリントの計算値が高いことは、環境への配慮が適切であることを示唆しています。

上記を含む多くの批判は、水システムのウォーターフットプリントの記述を、そのパフォーマンスに関する生成された影響と比較しています。記述的要因とパフォーマンス要因および指標のこのような比較は、基本的に誤りです。^[48]

フットプリントという用語の使用は、カーボンフットプリントの概念に精通している人々を混乱させる可能性もあります。なぜなら、ウォーターフットプリントの概念には、必ずしも関連する影響を評価することなく、水の量の合計が含まれるからです。これは、環境への害を考慮に入れるために、炭素排出量を単純に要約するのではなく、世界的に同一のCO ₂排出量で標準化するカーボンフットプリントとは対照的です。この違いは、水がやや複雑な性質を持っているためです。地球規模の水循環に関与しながらも、水は河川流域、流域、さらには地下水（より大きな帯水層システムの一部として）などのさまざまな形態を通じて、地域的および地方的な状況で表現されます。さらに、フットプリントの定義自体を見て、エコロジカルフットプリント、カーボンフットプリント、ウォーターフットプリントを比較すると、3つの用語が確かに正当であることがわかります。^[48]

持続可能な水利用には、すべての浄水源を厳密に評価し、現在および将来の使用率、下流および水が使用される可能性のあるより広い地域での使用の影響、汚染された水流が環境や地域の経済的幸福に与える影響を確立することが含まれます。また、水需要を管理するために、水の価格設定などの社会政策を実施する必要があります。 ^[49]一部の地域では、水は精神的な関連性を持つ場合があり、そのような水の使用にはそのような利益を考慮する必要があります。たとえば、マオリ族は水がすべての生命の源であり基盤であると信じており、水や水に関連する場所には多くの精神的なつながりがあります。^[50] 国や世界規模で、水の持続可能性には、適切な浄水源を特定し、そのような選択の環境的および経済的影響を理解して受け入れるための戦略的かつ長期的な計画が必要です。^{[51]水の再利用と再生も、表層水と}地下水の両方への下流の影響を含む持続可能性の一部です。^[36]

近年、ウォーターフットプリントの計算は大幅に進歩しましたが、ウォーターフットプリントの分析には、最終段階として持続可能性の評価も必要です。 ^[12]進歩の1つは、持続可能な効率性と公平性（「公平性における効率性」）を採用することであり、これは水の持続可能な使用を評価するための包括的なアプローチを示しています。^{[48] [52]}

いくつかの国では、地表水源および地下水源から取水した水の使用の分野別分布を推定しています。たとえば、カナダでは、2005 年に 420 億 m ³の取水が使用され、そのうち約 380 億 m ³が淡水でした。この使用の分野別分布は、火力発電66.2%、製造 13.6%、住宅 9.0%、農業 4.7%、商業および公共施設 2.7%、水処理および配水システム 2.3%、鉱業 1.1%、石油およびガス採掘 0.5% でした。その年に取水された 380 億 m ³の淡水は、国の年間淡水生産量 (流量として推定) 3,472 億 m ³と比較できます。^[53] 米国では部門別分布は多くの点で異なり、農業が淡水取水量の約39％、火力発電が38％、工業が4％、住宅が1％、鉱業（石油・ガスを含む）が1％を占めています。^[54]

農業部門では、取水は灌漑と畜産に利用されている。米国の全灌漑（灌漑用水の輸送ロスを含む）は、米国の取水淡水使用量の約38％を占めると推定されているが、^[54]家畜飼料および牧草の生産に使用される灌漑用水は約9％を占めると推定されており、^[55]畜産部門のその他の取水淡水使用量（飲用、施設の洗浄など）は約0.7％と推定されている。^[54] 農業は取水の主要な使用者であるため、その水使用量の規模と効率の変化は重要である。米国では、1980年（農業の取水使用量がピークに達した年）から2010年まで、農業の取水使用量は23％減少したが、^[54]米国の農業生産量は同じ期間に49％増加した。^[56]

米国では、農業センサスの一環として実施される5年ごとの農場・牧場灌漑調査で灌漑用水の利用データが収集されている。このデータは、さまざまな農業セクターにおける灌漑用水の利用に大きな違いがあることを示している。たとえば、米国では穀物用トウモロコシ畑の約14％と大豆畑の11％が灌漑されているのに対し、野菜畑では66％、果樹園では79％、米作地では97％が灌漑されている。^{[57] [58]}

• ウォーターフットプリントネットワーク
• 個人用ウォーターフットプリント計算機
• 家畜や家庭で一日に必要な水の量