研究・論文

Chandni Singh, Sheetal Somashekar Patil, Swarnika Sharma · Environmental Research Climate · India

都市の温暖化が居住性・労働生産性・健康に影響を及ぼす中、グリーンルーフや都市樹木被覆の拡大、都市公園用地の確保といった自然を基盤とした解決策(NbS)が都市熱への適応策として注目される一方で、断片化した都市の緑地や屋上ホームガーデンといった小規模な都市緑地が局所的な気温調整にどう寄与するかについてはNbSの研究蓄積の中で相対的に注目が低いとして、インド・バンガロールの屋上ホームガーデンが室内気温を調整し温熱快適性を提供するかを検証した。世帯アンケート・詳細インタビューによる知覚データと、モデル化されたシナリオデータの双方を用いて、異なるタイプの屋上ホームガーデンの熱調整の可能性を検討した。結果、人々は概して屋上農園・ガーデンの直下の部屋で温熱快適性を得ていると感じており、屋上での栽培開始後にエアコン使用が減ったと報告された。緑被なしから屋上全面(100%)を土壌床で覆う場合までの7つのシナリオを用いたモデリング分析では、植栽の種類・密度・緑被の範囲に応じて1.5〜14℃の温度低減効果が示された。ただし、屋上は多目的に利用されることが多いため、より現実的な温度低減幅は、屋上の50%を高密度の植栽で覆うシナリオでの1.5〜3℃だとしている。

Alfiya Rokhmah, Ririn Mulyani, Muhammad Yusuf Hamdhani, Doni Doni · Jurnal Keteknikan Pertanian · Indonesia

インドネシア・チビトゥン郡（ブカシ県）のウニベルシタス・サインス・インドネシアを対象に、限られた敷地で緑地面積を増やす都市農業レイアウトを設計した。現地調査・敷地分析・施設関係分析・経済性評価を組み合わせた混合手法により、1000リットルの水槽と120植付穴の水耕パイプを組み合わせたアクアポニックス、60植付穴を追加する垂直農法、緑の学習公園の3要素からなる案を示した。初期投資額は約1227万ルピア、運用コストは低く抑えられ、野菜37〜45kg/月、魚30〜40kg/収穫サイクルの生産が見込まれるとした。

D Darto, Nunung Cipta Dainy, Helfi Gustia, Raisa Ardiyanti, Farah Aurellia Sasikirana, Niken Wulandari Dyrin, Graiseld Raissa Erwanto · DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) · Indonesia (Jakarta)

インドネシア・ジャカルタのプサングラハン地区で、農業グループ「ヒドロポニック・ジェネリック」を対象に2025年8〜9月に実施された地域貢献活動として、水耕栽培の電力コストを抑えるため、モノのインターネット（IoT）と連携した太陽光発電システムを導入し、機材整備と技術研修・伴走支援を行った。出力800Wpの太陽光パネルで1日あたり1,400Whを発電し、植付穴1,000個のラック式水耕栽培システムを稼働できることが確認され、IoTによりスマートフォンから灌水の水質を監視できるようになり、電気代の運用コストを30%削減したと報告している。

Tianqi Su, Yongmei · Agriculture · China

中国・内モンゴル河套平野を研究対象地とし、1985年から2015年までの多時期リモートセンシングデータに基づき、乾燥・半乾燥地域における大規模灌漑排水事業が駆動する都市・農業・生態空間構造の変化と水・熱・植生応答を分析した研究。「多機能性-動態変化」の二原則分類体系を構築し、最尤法による各土地類型の個別解釈と競合画素の解消による統合を組み合わせて分類精度90.82%を達成、土地利用転換行列、標準偏差楕円モデル、地表面温度(LST)反転、植生被覆率(VFC)分析を用いて空間構造の変遷と地表パラメータ応答の時空間分化パターンを明らかにした。結果は、(1)空間構造が「短期の急激な擾乱-長期の安定的最適化」という経路をたどり、農業空間の安定性が4.8%上昇、生態核心区域の保持率が90%を超え、都市空間の拡大が外延的侵食から内部充填型へ移行したこと、(2)VFCが中央部で年率0.8%の安定増加、東部で振幅±12%の変動的回復、西部で主要パッチが18%増加する局所的改善を示したこと、(3)LSTとVFCの関係に時空間的なずれが見られ、建設期には中央地域でVFCが15%減少したにもかかわらず灌漑水の熱慣性により0.8~1.2℃の異常な冷却が生じ、完成後は作物の生育期変化とマルチング資材の使用により線形相関が崩れたこと、(4)灌漑排水事業が水資源配分を最適化し、水-エネルギー-食料(WEF)ネクサスと統合したハブ調整モデルを構築したことを示した。

Pungky Slamet Wisnu Kusuma, Dyah Hariani, Vivin Andriani, Dicky Surya Putra Pradana Andriani · Jurnal Abadimas Adi Buana · Indonesia

NFT(養液膜)方式のアクアポニックシステムを中心とした地域貢献(PKM)活動を紹介し、持続可能な都市の食料安全保障を支える都市農業の技術革新として位置づける。活動の目的は、NFTアクアポニックシステムの効率を分析するとともに、全国規模のウェビナーを通じて学生・市民の理解を高めることであった。閉鎖循環方式によりNFTシステムは従来方式に比べ水使用量を80〜90%削減できるとし、ナマズ(Clarias sp.)・空芯菜(Ipomoea aquatica)・硝化細菌を組み合わせることで生産性が高く、ゼロウェイストの考え方を支える系を実現したと報告する。ウェビナーの評価では参加者の理解度が実施前後で62%から88%へと26ポイント上昇し、参加者はスマート農業型アクアポニクスの応用に高い関心を示したとされる。

Siti Nurul Khotimah, Ihsanuddin Fadillah, Martinus · Nemui Nyimah · Indonesia

インドネシアの「Rumah Keluarga Indonesia」コミュニティに属する主婦7名を対象に、気候変動への適応戦略として食料・水・エネルギーの世帯レベルでの強靭化に関する参加型教育活動が実施された。内容は気候変動が食料生産・水・エネルギーに与える影響、家庭有機廃棄物を活用した都市農業による庭先の食料源化、太陽光パネルを用いた簡易な庭先照明などの技術紹介であった。活動後、参加者は高い関心を示し、気候変動に対する食料・水・エネルギー安全保障における女性の役割についての理解と意識が高まった。

Dominik Bittner, Joanne U Smith, Georgios Leontidis, Grant Campbell, Jeanne Biegel, Pete Smith, Matthias Kuhnert, Rastislav Skalský, Licida M. Maria Giuliani, Abdul Walid Walid Salik, Paul Hallett, D Burslem, Getahun Yakob, Wolde Mekuria, Euan Phimister, Amare Haileslassie, Desalegn Tegegne, sarem norouzi, Heyu Chen, Cecile Gubry-Rangin, Adnan Khan · Environmental Research Letters · Sub-Saharan Africa

サハラ以南アフリカにおける土壌劣化と農家の生計制約を背景に、土壌健全性を評価する手法とネイチャーベースドソリューション（NbS）を概観したナラティブレビュー。エチオピアの事例を中心に、物理的・生物学的・化学的・機能的・サービス関連の各種土壌検査法を検討し、科学的検査は専門知識・機器・費用を要する一方、現地由来の検査法は安価かつ適用しやすいとする。労働・費用・作物生産への影響という観点からNbSを評価した結果、あらゆる農家に普遍的に適用できる単一の手法は存在せず、適合性は農家の優先事項と状況次第であると結論づける。デジタル土壌マッピングなどデータ・物理法則・知見を統合するハイブリッド手法を含む予測手法も検討されている。

Ana Paula Branco do Nascimento, Rafael Silva de Araújo, Thais Reis Rocha, Ramoel Serafini · Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades · Brazil

ブラジル・サンパウロ市東部地域のコミュニティガーデン「オルタ・ダス・フローレス」(不透水性の屋根を持つ施設内)を対象に、ボランティアによる手動灌漑への依存を減らし持続可能な水管理を実現するための雨水集水・灌漑自動化システムを、文献・技術調査、現場測定、水理効率試験、部品調整を経て設計・実装した応用研究である。結果として、システムは技術的・運用的に実現可能であることが確認され、安定した給水を確保しつつ手作業の負担を減らし、現場評価を通じて水理面の改善と自動化の調整が可能になった。

Akhil S Anand, Hannes Pravida, Fredrik Fossan-Waage, Tormod Skorpe Skjolden, Giulia Robbiani, Younes Zahraoui, Emil Wolff Anthony, Jayaprakash Rajasekharan, Sissel Torre, Knut Asbjørn Solhaug, Sebastien Gros · Frontiers in Horticulture · Global

制御環境型農業である垂直農法（バーティカルファーミング）について、エネルギー市場との統合の可能性と課題を検討した論文。垂直農法は高い初期投資・運用コスト、とりわけ大きなエネルギー支出により経済的成立性が制約されていることを指摘した上で、再生可能エネルギー統合が進む電力市場（前日市場・調整力市場・柔軟性市場）に垂直農場が参加し、照明・空調のエネルギー使用を市場信号に応じて調整することで運用コスト削減や追加収益の可能性を論じた。一方で、変動照明に対する植物の応答についての理解不足を実装上の重大な障壁として特定し、小規模な実験室実験によってこの統合の課題を示した。

Agure E, Kihagi GW, Muok EMO, Sorgho R, Danquah I · Journal of Health, Population and Nutrition · ケニア・シアヤ郡

サハラ以南アフリカで家庭菜園が気候変動適応策として推進されているのを受け、ケニア・シアヤ郡で行われた家庭菜園介入について、受益者・実施者・関係者が実際に何を経験したかを聞き取った質的研究。2023年9〜11月に、関係者5人・実施者8人を対象とするフォーカスグループ2回と、受益者30人（男性5人・女性25人）への詳細面接を行い、帰納的内容分析で「想定された影響の道筋」に照らして整理した。参加者は研修内容をよく理解しており、知識を交換する機会として価値を認めていた。各世帯に合わせた菜園の作り方、有機栽培、食品の保存法を取り入れたことが、達成感・女性のエンパワメント・家庭内の平穏をもたらしたと語られた。一方で、水不足、効かない農薬、受益世帯どうしの距離の遠さが困難として挙がった。得られた便益は、収入の増加、支出の節約、食事の多様性の向上だった。介入の「効果量」ではなく、当事者が何を得たと感じているかの道筋を記述している点が、菜園プロジェクトの設計を考えるうえで参考になる。

Md. Nur Alom Sarkar Mithun, Saifur Rahman, Md. Asifur Rahman, Md. Hasan Sabit, Joseph L. Donaldson, Shonia Sheheli · Urban Agriculture & Regional Food Systems 11(1) · Bangladesh (Mymensingh — Kewatkhali and Aqua)

バングラデシュ・マイメンシンのケワトカリとアクア地区で、屋上菜園を実際にやっている住民100人を無作為に選び、2023年9〜11月に構造化面接で「何が障壁と感じられているか」を調べた研究。記述統計・順位づけ・相関係数・重回帰で分析した。結果は、全員が相当の障壁を感じていた。もっとも大きな懸念は屋上菜園に伴う技術の複雑さで、逆にもっとも小さかったのは近隣住民からの否定的な視線だった。相関分析では、年齢・屋上菜園の面積・所得・経験・普及メディアとの接触・栽培の知識が、感じている障壁の大きさと負の関係にあった（多いほど障壁を感じにくい）。重回帰では、屋上菜園の面積と知識が特に効いていた。著者らは、研究・実演・普及活動・研修を通じて住民の技能と理解を高めることが障壁を下げる道だとしている。

US Environmental Protection Agency (EPA) · US Environmental Protection Agency (EPA) · United States

EPAによる再生可能燃料基準（RFS）プログラムの説明ページ。2005年のエネルギー政策法で創設され、2007年のエネルギー独立・安全保障法により拡大された制度で、温室効果ガス排出削減と国内バイオ燃料部門の拡大、輸入石油依存の低減を目的とする。

U.S. Environmental Protection Agency (EPA) · U.S. Environmental Protection Agency (EPA) · United States

米国EPAの解説ページは、屋上緑化が従来型屋根より表面温度で最大56°F、周辺気温で最大20°F、室内気温で27°F低くなり得ること、冷房負荷を最大70%削減し、雨水流出を60〜100%削減できることを示す。2013〜2019年に業界が5〜15%成長し、2019年には763件・延床310万平方フィート超のプロジェクトが施工された。

Evangelista et al. · Agronomy for Sustainable Development · Europe

屋上温室でのトマト栽培を8年間追跡したケーススタディ。最高収量は2023年サイクルで日量49g/株を記録したが、8年間で収量は全体として31.2%低下した。灌漑水削減時の水利用効率は最良で36.8g/L、太陽光透過率はポリカーボネート劣化により2015年の50.9%から2023年は46.4%に低下し、温暖化影響（LCA）は最小0.54kg CO2eqから2023年に0.94kg CO2eqまで増加した。

· Wikipedia · Global

屋上緑化は建物の屋根を植生と生育基盤で覆う構造で、雨水保持・断熱・ヒートアイランド緩和・生物多様性向上などの効果を持つとまとめる記事。設置コストは工法により大きく異なり、粗放型で108〜248ドル/m2、集約型で355〜2,368ドル/m2とされる。初期費用は高いが、屋根の寿命延長や不動産価値上昇など長期的な経済効果も紹介している。

· Wikipedia (German) · Germany

ドイツにおける屋上緑化(Dachbegrünung)を解説する記事。大都市の一部では設置費用の最大50%を補助し、雨水排水料金の減額(平均0.46ユーロ/m2/年、ケルンでは最大1.12ユーロ/m2/年)も普及策として使われている。建築基本計画(Bebauungsplan)への位置づけや生態的代償措置としての活用もあり、年間約800万m2(8割超が粗放型)が新規に緑化されている。

· Wikipedia · Europe

ル・コルビュジエが1927年に発表し1929年に改訂した「近代建築の5原則」は、ピロティ・屋上庭園・自由な平面計画・水平窓・自由な立面設計の5要素からなる。屋上庭園は、屋根を「国内用途の系統的な利用」に開く要素として位置づけられ、Villa Savoye（1931年竣工）などで実践された。

国土交通省 · 国土交通省 都市局公園緑地・景観課 · Japan

国土交通省都市局のページは、平成12年以降毎年実施している屋上緑化・壁面緑化の推進施策を紹介する。霞が関官庁街の屋上緑化面積は平成20年3月末時点で約14,500㎡(テニスコート約55面分)に達し、これは東京都内の屋上等緑化面積の約1.5%にあたるとしている。屋上庭園の一部は令和3年8月19日まで公開され、その後屋上防水層の改修工事に伴い撤去予定と記載されている。

United States Environmental Protection Agency · US Environmental Protection Agency (EPA) · United States

EPAのSoak Up the Rainページは、グリーンルーフが不透水な屋根表面から流出する雨水量を大幅に減らせるほか、建物のエネルギー使用量・騒音を抑え、通常の屋根より耐久性・寿命を高めうると説明する。導入にあたっては、飽和状態でのグリーンルーフ資材の荷重を構造が支えられる必要があると明記している。

· Wikipedia（日本語版） · Japan

日本語版Wikipediaの「屋上緑化」項目は、紀元前600年頃の古代バビロンの空中庭園を起源とし、日本では昭和9年築の朝倉彫塑館が現存する古い事例、戦後は1960年代後半以降に日本橋高島屋などが先駆けとなったと解説する。効果としてヒートアイランド対策・断熱性向上・防音・保水力増加・大気浄化・景観向上などを挙げ、方式はセダムや芝を用いる軽量な薄層緑化と、花壇・灌木を配する本格的な庭園型に大別されるとしている。

· Wikipedia · Cuba

ソビエト連邦崩壊後のキューバの経済危機「特別期間」を扱うWikipedia記事。ソ連消滅で石油輸入は1990年以前の約10%まで落ち込み、GDPは35%縮小、輸出入はいずれも80%超減少した。農業生産は47%、建設は75%、製造業生産能力は90%減少したと記載されている。危機を受けた農業転換の必要性が説明されている。

· Wikipedia · Global

アンモニア合成の工業プロセス、ハーバー(・ボッシュ)法を扱うWikipedia記事。2018年時点で年間2億3,000万トンの無水アンモニアを生産しているとされ、人体組織中の窒素の「ほぼ50%」がこのプロセス由来と記載されている。アンモニア生産は世界のエネルギー消費の1〜2%、天然ガス生産の3〜5%、世界の炭素排出量の3%を占めるとされる一方、窒素利用効率は典型的に50%未満で、過剰施肥由来の農地流出が生態系を損なうと指摘されている。同プロセスは20世紀初頭に約20億人だった世界人口が現在80億人超に拡大したことを支えたとも記述されている。

· Wikipedia · Global

窒素固定(不活性な窒素分子を生物利用可能な窒素化合物に変換する化学プロセス)を扱うWikipedia記事。マメ科植物の一例として、レッドクローバーによる窒素固定量は1エーカーあたり50〜200ポンド(1haあたり56〜224kg)の範囲になり得ると記載されている。海洋のシアノバクテリア、トリコデスミウムは海洋系の窒素固定全体の「ほぼ半分」を占めるとされ、海洋での窒素固定量は陸上と同等以上とも述べられている。またハーバー法由来の窒素肥料の普及は、20世紀初頭に約20億人だった世界人口を現在の80億人超へ拡大させる一因になったと記載されている。

Stichting DakAkker · Stichting DakAkker (official) · Netherlands

ロッテルダムのSchieblock(スヒーブロック)ビル屋上にあるDakAkkerの公式サイト。面積1,000m2の屋上農園で、野菜・食用花・果物を栽培しミツバチを飼育しており、オランダ最大の屋外屋上農園、欧州でも最大級の一つと自称する。ZUS(Zones Urbaines Sensibles)とRotterdams Milieucentrum(ロッテルダム環境センター)がOptigrün Beneluxおよびbinder daktuinenと共同で立ち上げた発案で、ロッテルダム初の都市イニシアティブ「de Luchtsingel」の一部と位置づけられる。屋上には水の賢い管理を試験する「Slimdak」もある。ロッテルダムの小学校向け環境教育プログラム「Dakennie」はWatersensitive Rotterdam、ロッテルダム市自然環境教育部門、Hoogheemraadschap Schieland en de Krimpenerwaard(水管理局)の資金援助を受けている。開設年についてはこのページ自体には明記がなく、確認できなかった。

· Wikipedia · Netherlands

ロッテルダム港に浮かぶ、創設者が「世界初」と称する浮体式酪農場。ペーター&ミンケ・ファン・ウィンゲルデン夫妻が創設し、2019年5月13日に牛32頭で開業、40頭まで増やす計画だった。公園の草や都市の食品廃棄物を飼料に用い、生乳・ヨーグルトを施設内で加工して都市に還元し、牛糞は公共空間の肥料として提供する循環設計。電力は太陽光発電、雨水は屋根で集水し、搾乳・糞尿処理・給餌の多くを自動化している。