水資源

地表水とは、地球の表面に存在する水のことです。これには、河川、湖、池、淡水湿地などが含まれますが、これらに限定されません。地表水は、降水によって自然に補充され、海洋への流出、蒸発、蒸発散、干ばつ、気候変動、人口増加、森林破壊、土地劣化、地下水涵養などによって自然に失われます。地表水系への唯一の自然な流入源は、その流域内の降水です。そのシステム内の水の総量は、いつでも他の多くの要因にも左右されます。これらの要因には、湖、湿地、人工貯水池の貯水容量、これらの貯水体の下の土壌の透水性、流域内の土地の流出特性、降水時期、および局所的な蒸発率が含まれます。さらに、気温、気候変動、地形、植生被覆、風速、相対湿度、太陽放射などの人為的要因も水の損失に影響を与えます。これらの要因はすべて、水分損失の割合にも影響します。^{[ 5 ]}

人間は、貯水池、雨水収集システム、管理型帯水層涵養（MAR）、流域保全、貯水池や調整池の建設、氾濫原の復元、人工降雨の創出などによって貯水容量を増やすことが多い。また、湿地の排水、埋め立て、都市化、河川の直線化、過剰な取水、森林伐採による堆積、不適切な貯水池管理によって貯水容量を減らすことが多い。人間は、舗装や河川の流れの直線化によって流出量と流速を増やすことが多い。^{[ 6 ]}

自然の地表水は、運河やパイプラインを通して別の流域から地表水を輸入することによって増強することができる。^{[ 7 ]}その他の方法としては、雨水利用、ダムや貯水池の建設、海水淡水化、人工降雨、人工涵養などがある。

ブラジルは年間5,661億立方メートルで世界最大の淡水供給量を誇ると推定されており、世界銀行の最近の要約によると、ロシアとカナダがそれぞ​​れ年間約4,312億立方メートルと2,850億立方メートルでそれに続く^{[ 8 ] 。 [ 9 ]}ただし、これは再生可能な淡水であり、湖、地下水、氷河に物理的に貯蔵されている淡水ではない。

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  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）

研究者らは、現在および特に将来の水不足/水不安に対処するため、 「海洋上の湿った空気を捕捉することによって淡水を大幅に増加させる」海洋上での空気捕捉を提案した。 ^{[ 30 ] [ 29 ]}

2021年の研究では、持ち運び可能な太陽光発電式大気水収集装置が提案された。しかし、このようなオフグリッド発電は、他の問題の中でも特に「恒久的なパイプラインインフラの開発努力を阻害する」可能性がある。^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

It is estimated that 22% of worldwide water is used in industry.^[37] Major industrial users include hydroelectric dams, thermoelectric power plants, which use water for cooling, ore and oil refineries, which use water in chemical processes, and manufacturing plants, which use water as a solvent. Water withdrawal can be very high for certain industries, but consumption is generally much lower than that of agriculture.

Water is used in renewable power generation. Hydroelectric power derives energy from the force of water flowing downhill, driving a turbine connected to a generator. This hydroelectricity is a low-cost, non-polluting, renewable energy source. Significantly, hydroelectric power can also be used for load following unlike most renewable energy sources which are intermittent. Ultimately, the energy in a hydroelectric power plant is supplied by the sun. Heat from the sun evaporates water, which condenses as rain in higher altitudes and flows downhill. Pumped-storage hydroelectric plants also exist, which use grid electricity to pump water uphill when demand is low, and use the stored water to produce electricity when demand is high.^[38]

Thermoelectric power plants using cooling towers have high consumption, nearly equal to their withdrawal, as most of the withdrawn water is evaporated as part of the cooling process. The withdrawal, however, is lower than in once-through cooling systems.^[39]

水は、火力発電、石油精製、肥料生産、その他の化学プラントでの使用、頁岩からの天然ガス抽出など、多くの大規模な工業プロセスでも使用されています。工業用途からの未処理水の排出は汚染です。汚染には、排出される溶質や水温の上昇（熱汚染）が含まれます。^{[ 40 ]}

世界の水使用量の8%が家庭用であると推定されています。^{[ 37 ]}これには、飲料水、入浴、調理、トイレの洗浄、掃除、洗濯、園芸が含まれます。ピーター・グレイックは、庭の水を除いて、基本的な家庭用水需要を1人あたり1日約50リットルと推定しています。

飲料水とは、即時または長期的な害のリスクなく飲用または使用できるほど十分に高い品質の水のことです。このような水は一般に飲料水と呼ばれます。ほとんどの先進国では、家庭、商業、産業に供給される水はすべて飲料水基準を満たしていますが、実際に飲用または食品調理に使用されるのはごく一部です。^{[ 41 ]}

2017年時点で、8億4400万人が基本的な飲料水サービスさえ利用できていない。^{[ 42 ] : 3}そのうち、世界中で1億5900万人が湖や小川などの地表水源から直接水を飲んでいる。^{[ 42 ] : 3}世界の8人に1人は安全な水にアクセスできない。^{[ 43 ] [ 44 ]}世界銀行によると、安全でない飲料水は年間120万人の死亡につながっている。^{[ 45 ]}

世界の地下水供給量は着実に減少している。地下水の枯渇（または過剰取水）は、例えばアジア、南米、北米で発生している。自然の再生がこの使用量をどの程度相殺しているのか、また生態系が脅かされているのかどうかはまだ不明である。^{[ 62 ]}

地下水枯渇、または地下水過剰揚水とは、帯水層の平衡揚水量を超えて地下水を汲み上げる過程のことです。地下水は淡水の主要な供給源の一つであり、地下に存在します。地下水枯渇の主な原因は、地下帯水層からの地下水の過剰な揚水です。涵養が不十分だと枯渇につながり、帯水層の人間にとっての有用性が低下します。枯渇は、土壌の圧縮や地盤沈下、局地的な気候変動、土壌化学の変化、その他の地域環境の悪化など、帯水層周辺の環境にも影響を与える可能性があります。

At present, only about 0.08 percent of all the world's fresh water is accessible. And there is ever-increasing demand for drinking, manufacturing, leisure and agriculture. Due to the small percentage of water available, optimizing the fresh water we have left from natural resources has been a growing challenge around the world.

Much effort in water resource management is directed at optimizing the use of water and in minimizing the environmental impact of water use on the natural environment. The observation of water as an integral part of the ecosystem is based on integrated water resources management, based on the 1992 Dublin Principles (see below).

持続可能な水管理には、1992年にダブリン（1月）とリオ（7月）で開催された会議で最初に提唱された統合水資源管理の原則に基づいた包括的なアプローチが必要です。ダブリン声明で公布された4つのダブリン原則は以下のとおりです。

1. 淡水は有限で脆弱な資源であり、生命、発展、そして環境を維持するために不可欠である。
2. 水資源の開発と管理は、あらゆるレベルの利用者、計画担当者、政策立案者が参加する参加型アプローチに基づいて行われるべきである。
3. 女性は水の供給、管理、そして安全確保において中心的な役割を担っている。
4. 水は、そのあらゆる競合する用途において経済的価値を有しており、経済財として認識されるべきである。

これらの原則の実施は、1992年以来、世界中の国家水管理法の改革を導いてきた。^{[ 68 ]}

持続可能で公平な水資源管理に対するさらなる課題としては、多くの水域が国際的な境界（水紛争を参照）または国内の境界（マレー・ダーリング盆地を参照）を越えて共有されているという事実が挙げられる。

統合水資源管理（IWRM）は、グローバル水パートナーシップ（GWP）によって「重要な生態系の持続可能性を損なうことなく、結果として生じる経済的および社会的福祉を公平な方法で最大化するために、水、土地、および関連資源の協調的な開発と管理を促進するプロセス」と定義されている。^{[ 69 ]}

一部の学者は、水安全保障は目標または目的地であるのに対し、IWRMはその目標を達成するために必要なプロセスであるため、 IWRMは水安全保障を補完するものであると述べています。 ^{[ 70 ]}

IWRMは、参加型水管理機関が何世紀にもわたって存在していたにもかかわらず、1900年代後半から2000年代初頭にかけての国際会議で出現したパラダイムです。^{[ 71 ]}水資源の包括的な管理方法に関する議論は、1977年の国連水会議に至るまでの1950年代にすでに始まっていました。^{[ 72 ]} IWRMの開発は、1992年の国際水環境会議の大臣による最終声明（ダブリン声明として知られる）で特に推奨されました。この概念は、水資源管理の改善に不可欠と考えられる慣行の変化を促進することを目的としています。IWRMは、第2回世界水フォーラムのテーマであり、このフォーラムには、以前の会議よりも多様な利害関係者が参加し、GWPの創設に貢献しました。^{[ 71 ]}

国際水協会の定義では、IWRMは全体的な枠組みとして機能する3つの原則に基づいています。^{[ 73 ]}

1. 社会的公平性：すべての利用者（特に社会的に疎外された人々や貧困層の利用者）が、人間の幸福を維持するために必要な適切な量と質の水に平等にアクセスできるようにすること。
2. 経済効率：利用可能な財源と水資源を用いて、可能な限り多くの利用者に最大の利益をもたらすこと。
3. 生態系の持続可能性：水生生態系を利用者として認識し、その自然な機能を維持するために適切な資源配分を行うことを要求する。

2002年、ヨハネスブルグで開催された持続可能な開発に関する世界サミットで、IWRMの開発が議論され、世界レベルでのIWRMの実施を促進することが目的とされました。^{[ 74 ]}第3回世界水フォーラムでは、IWRMが推奨され、情報共有、利害関係者の参加、ジェンダーと階級の力学について議論されました。^{[ 71 ]}

運用面では、IWRMのアプローチは、さまざまな分野の知識と多様な利害関係者の洞察を応用して、水と開発の問題に対する効率的で公平かつ持続可能な解決策を考案し、実施することを意味します。このように、IWRMは、社会的および経済的ニーズのバランスを取り、将来の世代のために生態系の保護を確実にする方法で水資源を管理および開発するための包括的で参加型の計画および実施ツールです。さらに、持続可能な開発目標（SDGs）の達成に貢献するという観点から、^{[ 75 ]} IWRMは、分野横断的な水資源管理であるネクサスアプローチを考慮することで、より持続可能なアプローチへと進化しています。ネクサスアプローチは、「水、エネルギー、食料は、地球規模および地域規模の水、炭素、エネルギーの循環または連鎖を通じて密接に結びついている」という認識に基づいています。

IWRMのアプローチは、環境整備、機関の役割、管理手段といった側面を考慮することで、水資源管理の断片的なアプローチを回避することを目的としています。IWRMを実施する際に考慮すべき横断的な条件には、政治的意思とコミットメント、能力開発、適切な投資、財政的安定性と持続可能なコスト回収、モニタリングと評価などがあります。正しい管理モデルは一つではありません。IWRMの真髄は、特定の状況に合わせてこれらのツールの適切な組み合わせを選択、調整、適用することにあります。IWRMの実践は状況によって異なり、運用レベルでは、合意された原則を具体的な行動に移すことが課題となります。^{[ 76 ]}

水系が国境を越える場合、各国は協力して効果的に管理する必要がある。世界的に枠組みは存在するが、大陸や地域の組織が政策の整合性、資源配分、統合管理戦略を決定づけることが多い。アフリカは国境を越える水域が密集しているため、通常は代表的なモデルとなる。^{[ 77 ]}

アフリカの水資源管理は、開発と保全のバランスを取ることを目的とした大陸規模の枠組みを通じて調整されている。アフリカの水資源の60%以上が国境を越える河川流域や帯水層に含まれているため、地域協力は大陸政策の中心となっている。^{[ 78 ]}

アフリカ水大臣協議会（AMCOW）​​は、2002年にアブジャ宣言を通じて設立され、アフリカ連合の55の加盟国全体で水と衛生に関する政治的リーダーシップと政策の方向性を提供しています。^{[ 79 ]} 2025年後半、AMCOWは正式にアフリカ水ビジョン2063と政策を採択し、以前の2025年ロードマップに取って代わりました。この更新された枠組みは、水の安全保障をアフリカ連合のアジェンダ2063に直接統合し、共有水システムを気候変動への耐性、経済貿易、および地域の平和のための手段としています。^{[ 80 ]}アフリカ流域組織ネットワーク（ANBO）もAMCOWと連携して活動し、アフリカに点在する河川流域組織間で技術的能力構築を調整し、データ収集方法を標準化しています。

アフリカ諸国は、特定の共有河川および湖沼システムを管理するために、専門的な河川流域組織を利用しています。^{[ 81 ]}これらの組織は、競合する水利権を管理し、水力発電ダムなどの水利インフラ開発について交渉し、環境保護計画を実施します。

注目すべき例としては、1999 年にナイル川沿岸諸国によって結成された協力パートナーシップであるナイル川流域イニシアチブが挙げられます。これは、社会経済的利益を促進し、ナイル川沿いの共有資源を公平に利用するための過渡的な制度的メカニズムとして機能します。^{[ 82 ] [ 83 ]}同様に、ニジェール川流域機構は、西アフリカと中央アフリカの 9 か国にまたがるニジェール川流域を統治する、大陸で最も古い地域水管理機関の 1 つとして機能しています。ニジェール川流域機構の目的は、農業、エネルギー、運輸の統合的な開発を促進することです。^{[ 77 ]}南部アフリカでは、ザンベジ川流域を共有する 8 つの沿岸国に対して、ザンベジ川水路委員会が共同統治の枠組みを提供し、公平な利用と持続可能な水インフラ計画に重点を置いています。

欧州連合が支援するアフリカの国境を越えた水管理に関するチーム・ヨーロッパ・イニシアチブなどの国際的な取り組みは、これらの組織に開発援助を提供している。それらは長期的なインフラに資金を提供し、気候変動に強い水配分計画を更新している。^{[ 84 ]}