[論文レビュー] Cocoa pollination, biodiversity-friendly production, and the global market

Thomas Cherico Wanger, Francis Dennig+3 more|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2021

Cocoa and Sweet Potato Agronomy被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、生物多様性に配慮したアガロフォレスティックシステム（SAS）におけるカカオの収量を拡張可能に増加させるための手作業受粉を提案する。コートジボアール、ガーナ、インドネシアにおいて、農場の収量を3倍に、利益を2倍に高められ、世界の供給量を最大13％まで増加させることを示している。この手法は、気候変動や病気による収量低下を補填することで、気候変動に強く、生態的に持続可能なカカオ生産を実現し、農家、生物多様性、世界市場の両方にとってのウィンウィンとなる。

ABSTRACT

Production of cocoa, the third largest trade commodity globally has experienced climate related yield stagnation since 2016, forcing farmers to expand production in forested habitats and to shift from nature friendly agroforestry systems to intensive monocultures. The goal for future large-scale cocoa production combines high yields with biodiversity friendly management into a climate adapted smart agroforestry system (SAS). As pollination limitation is a key driver of global production, we use data of more than 150,000 cocoa farms and results of hand pollination experiments to show that manually enhancing cocoa pollination (hereafter manual pollination) can produce SAS. Manual pollination can triple farm yields and double farmers annual profit in the major producer countries Ivory Coast, Ghana, and Indonesia, and can increase global cocoa supplies by up to 13%. We propose a win win scenario to mitigate negative long term price and socioeconomic effects, whereby manual pollination compensates only for yield losses resulting from climate and disease related decreases in production area and conversion of monocultures into agroforestry systems. Our results highlight that yields in biodiversity friendly and climate adapted SAS can be similar to yields currently only achieved in monocultures. Adoption of manual pollination could be achieved through wider implementation of ecocertification standards, carbon markets, and zero deforestation pledges.

研究の動機と目的

• 気候変動や病気によるカカオ収量の低下に対処し、それが森林地帯への拡大やモノカルチャーへの転換を引き起こしていること。
• 生物多様性に配慮したアガロフォレスティックシステム（SAS）において、手作業受粉が生態的整合性を損なわずに収量を向上させられるかどうかを評価すること。
• 手作業受粉が、農家の生活水準を支えながらも、持続可能な方法で世界のカカオ供給量を増加させる可能性を評価すること。
• エコ認証、炭素市場、森林破壊ゼロの約束といったメカニズムを通じた、手作業受粉のスケールアップの道筋を探ること。

提案手法

• 主な生産国における15万件を超えるカカオ農場のデータ分析。
• 制御された条件下で収量増加を測定するための手作業受粉実験の実施。
• 手作業受粉の導入シナリオを想定した、世界のカカオ供給への影響をモデル化すること。
• 収量データを社会経済的・環境的指標と統合し、利益性と持続可能性を評価すること。
• 手作業受粉の導入による供給増加と経済的利益を予測するためのシナリオ分析。
• エコ認証、炭素市場などの政策的・市場的メカニズムが、大規模な実装を可能にするかの評価。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 生物多様性に配慮したアガロフォレスティックシステムにおいて、手作業受粉がカカオの収量を顕著に増加させられるか？
• RQ2 手作業受粉は、カカオ生産における気候変動や病気による収量損失をどの程度緩和できるか？
• RQ3 主要なカカオ生産国における手作業受粉のスケールアップによって、世界の供給量はどの程度増加する可能性があるか？
• RQ4 コートジボアール、ガーナ、インドネシアにおける農家の利益は、手作業受粉の導入によってどのように変化するか？
• RQ5 カカオ農業における手作業受粉の広範な導入を可能にするための市場的・政策的メカニズムは何か？

主な発見

• 手作業受粉により、コートジボアール、ガーナ、インドネシアを含む主要生産国におけるカカオ農場の収量を3倍に増加させられる。
• 手作業受粉を導入した場合、劳働コストを差し引いても、農家の年間利益は2倍に増加する。
• 手作業受粉の広範な導入により、世界のカカオ供給量は最大13％まで増加する可能性がある。
• 生物多様性に配慮した気候変動適応型アガロフォレスティックシステム（SAS）における収量は、現在モノカルチャーで達成されている水準に達する。
• 手作業受粉は、森林破壊を減らし、エコシステムサービスを支援しながらも、高い収量を維持する実現可能な道筋を提供する。
• この手法は、エコ認証、炭素市場、森林破壊ゼロの約束といった既存の市場メカニズムと両立可能である。