連邦政府の研究開発資金を評価…

Jun 20, 2023

農業は温室効果ガス (GHG) 排出の重要な発生源であり、米国総排出量の約 10% を占めています。 農家、牧場主、その他の農業生産者は、温室効果ガス排出量の増加に一部起因する気温の上昇、より頻繁に発生する激しい熱波、干ばつ、その他の異常気象からも直接影響を受けます。

気候変動に配慮した農業は、より多くのより良い食料を生産すること、干ばつやその他の気候関連の影響に対する農業システムの回復力を高めること、そして純温室効果ガス排出量を削減することという 3 つの目標を達成することを目的とした一連のアプローチです。

公的農業研究開発 (R&D) とそれがサポートするイノベーションは、気候変動に配慮した農業の目標を前進させる鍵となります。 第一に、研究開発は農業の生産性と効率の向上を促進し、それによって土地利用、他の投入物の使用、および関連する GHG 排出量を削減します。 第二に、より干ばつに強い作物、暑さに強い動物の品種、資源効率の高い農業実践と技術（精密灌漑システムなど）の研究開発は、異常気象や気候関連の影響に対する農家の脆弱性を軽減するために重要です。 第三に、農業の二酸化炭素排出量を削減する農法の開発と導入は、そのような研究と革新にかかっています。 そして、開発後であっても、気候変動に配慮した農業の実践や技術の多くは、確立されたものであるか新興のものであるかにかかわらず、広く普及するには障壁に直面しており、克服するにはさらなる研究が必要です。

気候変動の緩和と適応は重要な使命であるにもかかわらず、米国農務省 (USDA) の法定の優先事項ではなく、この使命にどのように取り組んでいるかについて具体的にデータを収集し普及する省庁間機関は存在しません。

この報告書は、農業気候緩和のための連邦研究開発機関からの資金に関する初めての詳細かつ体系的な分析を示しています。 これには、農務省の国立食糧農業研究所（NIFA）や農業研究サービス（ARS）、食品農業研究財団（FFAR）など、農業研究の主要な連邦資金提供者によって支援された数万件のプロジェクトの分析が含まれています。国立科学財団 (NSF)、およびエネルギー省エネルギー先端研究プロジェクト庁 (ARPA–E)。 このレポートは、上記の機関が管理する研究開発プログラムからのすべての資金の見積もりを示しています。 これには、基礎研究、応用研究、開発研究への資金提供だけでなく、研究プロジェクトやプログラムの一部である教育や普及活動への資金提供も含まれます。 これには、農業普及のためのスミス・レバー法の資金提供など、教育と普及に特化したプログラムへの資金や、USDA の環境品質奨励プログラムや保全保護プログラムなどの保全プログラムへの資金は含まれません。

分析に含まれる連邦研究開発機関とプログラムは、2017年から2021年にかけて農業気候緩和に推定年間2億4,100万ドルを費やした。この額は米国のクリーンエネルギー革新に費やされる金額のおよそ35分の1である。 したがって、この報告書は、農業研究開発によって表される気候緩和の可能性の規模を強調しています。

私たちの分析では、研究開発資金の配分が農業用 GHG 排出源とどのように一致しているか、またそれらの排出量を緩和する可能性が明らかになり、主要な資金ギャップを特定できるようになります。 資金の大部分は土壌炭素隔離に関連するプロジェクトに向けられているが、いくつかの注目すべき排出源は比較的少ない資金しか受け取っていない(図 ES-1)。 例えば、腸内発酵（牛やその他の反芻動物の消化過程の一部）に関連するプロジェクトは、腸内発酵からのメタンが農業排出量の28％以上を占めているにもかかわらず、分類可能な緩和資金の2％未満しか受け取っていません。

USDA は、連邦緩和関連の研究開発資金の大部分を ARS と NIFA を通じて農業に提供しています。 ARS 内では、土壌と大気、持続可能な農業システム、長期農業生態系研究 (LTAR) ネットワークなどのプログラムが重要な緩和取り組みをサポートしています。 NIFA 内では、農業食料研究イニシアチブ (AFRI) が、特に持続可能な農業システム プログラムとバイオエネルギー、天然資源、環境の優先分野を通じて、緩和関連の研究に最大の資金を提供しています。 USDA 以外では、NSF、ARPA-E、FFAR が多額の資金を提供しています。 USDA の土地助成機関に対するハッチ資金や持続可能な農業研究教育 (SARE) プログラムなど、他のいくつかのプログラムも少額の寄付を行っています。

この報告書で特定された研究開発プログラムは、米国の農業システムと農村経済の回復力を強化しながら、米国の温室効果ガス排出量を削減するために必要な気候変動に配慮したソリューションの開発において重要な役割を果たしています。 その有益な成果を最大化するために、これらのプログラムへの資金は農業法案、年次歳出、その他の法律を通じて強化されるべきである。 ただし、資金提供は、最も大きな影響を与える可能性のある分野を対象とする必要もあります。 この分析により、多額の研究開発資金が被覆作物を含むプロジェクトに充てられている一方で、幅広い慣行や技術には米国農業の二酸化炭素排出量を削減する可能性と比較して研究開発資金がほとんど受け取られていないことがわかります（図 ES-2）。 これらの資金不足の機会には、土壌中により多くの炭素を隔離するように設計されたメタン抑制飼料添加物（例：赤海藻）や牛および育種作物用の薬剤の開発と試験が含まれる。

農業は温室効果ガス (GHG) 排出の実質的な発生源であり、環境保護庁 (EPA) によると、100 年間にわたるガスの地球温暖化への影響を考慮すると、米国の排出量の約 10% を占めています。米国の温室効果ガス排出量と吸収源: 1990 ～ 2020 年、米国環境保護庁、EPA 430-R-22-003 (2022)、2-20、https://www.epa.gov/ghgemissions/inventory-us-greenhouse - ガス排出量と吸収源 - 1990 年から 2020 年。 2020 年に提示された米国の値は、100 年間の地球温暖化係数 (GWP) 値であるメタンについては 25、亜酸化窒素については 298 を使用して計算されました。この値は、この出版物の時点で EPA の推定値に使用されています。 2020 年の米国の農業 GHG 排出の主な発生源の内訳を図 1 に示します。肥料散布を含む土壌管理活動が農業排出量の半分以上を占めています。 窒素肥料や肥料の施用、放牧動物からの肥料の堆積、作物残渣の保持、その他の活動により土壌に無機態窒素が追加され、微生物によって強力な GHG である亜酸化窒素 (N2O) に変換されます。 この部門の排出量のほぼ 30% は、腸内発酵、つまり牛や他の反芻動物の消化管内の微生物が食物を分解し、副産物としてメタンを生成するプロセスから生じています。米国 EPA、「米国の温室効果ガス排出量と吸収源の目録」 、2-20。 家畜糞尿の保管、処理、輸送といった糞尿管理でもメタンと N2O が排出され、農業排出量の約 13% を占めます。 排出量の一部は、稲作、野焼き、石灰投入などの他の活動からも発生します。 農業に関連するいくつかの活動は、EPA の農業による二酸化炭素排出量の推定値には含まれていませんが、排出量も発生します。 農地と草地は土壌中の炭素を隔離することができますが、土地を農地と草地に変換すると、2020 年にそれぞれ 5,400 万トン (MMT) と 1,800 万トンの二酸化炭素換算量 (CO2e) が発生しました。これは、EPA の推定総二酸化炭素換算量の 12% に相当します。農業排出量。 肥料の主要成分であるアンモニアの生産では、農業排出量の 2% に相当する 12.7 MMT CO2e が発生しました。

世界的には、サプライチェーンや土地利用に関連する排出を除く、農業、牧場、水産養殖、その他の種類の農業生産が排出量の約 15% を占めています。 Poore および T. Nemecek (2018)、Hannah Ritchie および Max Roser、「食料生産の環境への影響」、データで見る世界、2020 年、https://ourworldindata.org/environmental-impacts-of-food。

世界の農業生産は一般に米国よりも温室効果ガス集約的であるため、米国よりも世界の排出量に占める農業の割合が大きい。キャロライン・グリューネワルドとセバスティアン・ドゥエニャス・オカンポ、「持続可能な強化トラッカー: インタラクティブなデータ視覚化」、ブレークスルー・インスティテュート、2019 年 12 月 3 日、https://thebreakthrough.org/issues/food/intensification-data-visual。 また、米国よりも他国では農業が経済活動に占める割合が大きいため、「農業、林業、漁業、付加価値（GDP 比）」、世界銀行、2022 年 11 月 1 日にアクセス、https://data .worldbank.org/indicator/NV.AGR.TOTL.ZS? さらに、農地と牧草地の拡大は世界的な土地利用の変化に寄与しており、森林破壊の少なくとも 4 分の 3 を占めています。Hannah Ritchie と Max Roser、「Forests and Deforestation」、Our World In Data、2021 年、https://ourworldindata。 org/森林と森林伐採。 全体として、土地利用と土地利用の変化、サプライチェーンと小売後の廃棄物を含めて、食品システムは世界の排出量の 34% にも貢献しています。Monica Crippa et al. (2021)、ハンナ・リッチーとマックス・ローザー、「食料生産の環境への影響」、データで見る世界、2020 年、https://ourworldindata.org/environmental-impacts-of-food 内。

二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、その他の温室効果ガスの排出は、地球から熱が逃げるのを妨げ、気温の上昇、降水パターンの変化、より頻繁で激しい干ばつ、洪水、異常気象などの気候変動を引き起こします。 1970 年代後半以降、米国本土の平均表面温度は 10 年ごとに 0.32°F から 0.55°F 上昇し、1970 年以来合計で 2.6°F 温暖化しました。「気候変動指標: 米国と地球の気温」米国 EPA 、2021 年 7 月、https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-us-and-global-temperature。 「アースデイ: 米国の温暖化ランキング」クライメート・セントラル、2022 年、https://www.climatecentral.org/climate-matters/earth-day-warming-rankings。 最も暖かい年トップ 10 のうち 9 年は、1998 年以降に発生しました。米国 EPA、「気候変動指標」。 温暖化は一部の作物や農家に利益をもたらすかもしれないが、生育期の気温の上昇は主要商品作物の収量を減少させ、家畜の生産性の大幅な損失につながると予測されている。 10、「農業と農村コミュニティ」、Globalchange.gov、2018 年、https://nca2018.globalchange.gov/chapter/10/。 気温の上昇と熱波は、より頻繁かつ激しさを増しており、「気候変動指標: 熱波」、米国 EPA、2021 年 2 月 4 日、https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators -熱波。 ノア・S・ディフェンボー、フランシス・V・ダベンポート、マーシャル・バーク、「歴史的温暖化により米国の作物保険損失が増加」、環境研究レターズ16、no. 8 (2021 年 7 月 28 日): 084025、https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1223。 気象パターンの変化は降水量に影響を及ぼし、一部の地域では降水量が増加する一方、南西部などでは作物生産に直接影響を与える集中的かつ広範囲にわたる干ばつを引き起こします。「気候変動指標: 干ばつ」、米国 EPA、2021 年 7 月 17 日、https:/ /www.epa.gov/climate-in.... 温暖化に伴い、一部の地域では農業の害虫や病気が増加していることも証拠で示されています。アリソン・ドゥーディ、「害虫と病気と気候変動: 関係はありますか?」、2 月2020 年 2 月 27 日、CIMMYT、https://www.cimmyt.org/news/pe...

イノベーションは、異常気象、気温上昇、その他の気候変動の影響に対する農家の脆弱性を軽減する気候適応と、温室効果ガス排出量の削減や大気中からの二酸化炭素の除去などの気候緩和の鍵となります。 最も重要な緩和および適応戦略の 1 つは、作物や家畜の育種、投入物のより効率的な使用、またはその他の手段を通じて、農場収量を増加させることです。 収量が拡大することで、農家はより少ない土地、資源、排出量でより多くの生産を行うことができます。 たとえば、効率の改善により、1961 年以来、牛肉、鶏肉、牛乳 1 ポンドあたりの二酸化炭素排出量は、それぞれ 34%、51%、68% 減少しました。Grunewald と Ocampo、「持続可能な強化トラッカー」、GHG 排出量タブ、 「食品の種類別の温室効果ガス排出量」。 2018年の世界資源研究所の報告書は、歴史的に上昇してきたのと同じ割合で世界の作物と家畜の収量を増加させることで、2050年までに他のすべての考えられる食料システムの変化を合わせたよりも多くの土地利用の変化と温室効果ガスの排出を回避できると推定しています。Tim Searchinger et al.、 「持続可能な食料の未来の創造: エグゼクティブ サマリー (総合)」、世界資源研究所、2018 年 12 月、https://research.wri.org/wrr-food/executive-summary-Synthetic。 連邦政府およびその他の政府の研究開発は、民間部門が支援するインセンティブに欠けている基礎研究やその他の取り組みに資金を提供することで、歴史的な収量増加の多くを可能にし、今後も収量を増加し続けるために必要となるでしょう。アレックス・スミスとダン・ブラウスタイン＝レイト、「Growing Green」 : 公的農業研究開発の環境上の利点」、ブレークスルー研究所、2022 年 9 月 18 日、https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/agriculture-research-and-development-growing-food-for-次の世代。

他にもさまざまな緩和および適応戦略があります。 多くはある程度確立されていますが、広く普及するには障壁に直面しています。 これらの障壁は、研究やイノベーション、インセンティブや農家への支援によって少なくとも部分的に対処できる可能性があります。 このような農業慣行および技術には、以下が含まれますが、これらに限定されません。

新興の初期段階の技術も、大きな緩和と適応の可能性を秘めていますが、広く採用される前に、相当な研究開発と商業化が必要になります。 これらには次のものが含まれます。

いくつかの確立された実践や新興の実践も大きな緩和の可能性があると主張されることが多いですが、科学者は一般に、それらの可能性が限られているか、気候への影響を十分に理解するには追加の研究が必要であることを認めています。 たとえば、従来の耕作から不耕起または減耕栽培に移行すると、炭素が隔離されるとよく​​言われます。 しかし、最近の研究では、不耕起農業は土壌撹乱を減らすことで土壌表面の炭素レベルを増加させるものの、土壌プロファイルのより深いところでは炭素レベルを低下させ、その結果、正味の隔離はほとんど、あるいはまったく行われないことが示されています。David S. Powlson et al.、「限定的」気候変動緩和のための不耕起農業の可能性」、Nature Climate Change 4、no. 8 (2014 年 7 月 30 日): 678–83、https://doi.org/10.1038/nclimate2292。 Andong Cai et al.、「不耕起下の土壌炭素貯蔵量の減少は長期的には緩和できる」、Geoderma 425 (2022 年 11 月 1 日): 116028、https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116028 。 これらの最近の評価は、とりわけサンプルの深さと土壌質量を考慮した、より正確な土壌収集方法に依存しています。 同様に、「再生的」と呼ばれることが多いさまざまな放牧慣行や制度は、特定の場所で土壌炭素を増加させることが観察されているが、これらの方法が国家規模で緩和できる可能性については、科学的に大きな不確実性が残っている。Blaustein-Rejto et al 、きれいな牛、「再生放牧」。 これらの例は、多くの農業慣行の緩和影響をより適切に測定、モデル化、報告、検証する必要性を示しています。

つまり、作物と家畜の生産性を高め、生産の二酸化炭素排出量を削減し、気候変動がもたらす脅威に適応することは、米国農業にとって重要かつ相互に関連した優先事項である。 これら 3 つの目標に取り組む取り組みは、「気候スマート農業」と呼ばれることがよくあります。「気候スマート農業」、FAO、2022 年 7 月 8 日にアクセス、https://www.fao.org/climate-smart-agriculture/en /。

公的研究開発は、気候変動に配慮した農業イノベーションの中核を成します。 公的研究開発は、民間部門がさらに開発し商業化する多くの生産性向上イノベーションを支える基礎研究と応用研究に資金を提供しています。 公的研究開発では、すべての研究者に利益をもたらすオープンアクセス データも生成および保存されます。 さらに、図 2 に示すように、公共の研究開発は、民間の研究開発よりも環境管理と成果に重点を置いた研究をはるかに多く支援しています。

図 3 に示すように、潜在的な利点が数多くあるにもかかわらず、連邦政府の研究開発資金全体は過去数十年間で減少しています。 2002年の76億4,000万ドルのピークから、2019年（完全な統計が入手可能な最後の年）には米国の農業研究開発への公的支出（インフレ調整後）は約3分の1減少し、昨年の支出水準と同様の51億6,000万ドルとなった。 1970年代に見られました。

この報告書は、気候変動に配慮した農業の研究開発に十分な資金を提供するためのもう一つの課題、すなわち連邦政府の研究開発資金が気候変動に配慮した農業のさまざまな分野にどれだけ投じられているかに関する公開データの不足に対処することに焦点を当てています。 米国農務省 (USDA) は、気候変動の緩和と適応のための資金総額の推定値を時折提供していますが、これらのデータは法律で義務付けられておらず、過去にはこれらの広範なカテゴリー内の特定の研究分野への資金は含まれていませんでした。 。 この省略は USDA に特有のものではありません。 他の連邦機関も農業関連の研究に資金を提供しているが、それが気候変動に配慮した農業の推進に役立っていると報告されることはほとんどない。 このデータの透明性の欠如により、政策立案者やその他の利害関係者は、以前および現在の研究の方向性を評価したり、より多くの研究資金が必要な分野や十分にカバーされている分野を特定したりすることができなくなります。

この報告書は、気候緩和に重点を置いた、気候変動に配慮した農業のための連邦研究開発機関からの資金に関する初めての詳細かつ体系的な分析を示しています。 次のセクション「連邦農業 R&D プログラム」では、連邦農業 R&D の資金、機関、プログラムの現在の構造について説明します。 セクション 3「気候変動に配慮した農業のための R&D 資金の総額」では、気候緩和、適応、生産性向上のための R&D 機関からの資金総額の推定値を示します。 セクション 4「気候変動緩和のための研究開発資金の詳細」では、気候変動緩和のための研究開発機関の資金調達と特定の排出源および吸収源のより詳細な推定値を示します。 セクション 5「実践のための研究開発資金とその緩和の可能性の比較」では、選択された緩和の実践および技術に対する資金の見積もりを提示し、その資金レベルと緩和の可能性を比較します。 最後のセクション「政策への影響」では、農業法案や年次歳出プロセスなど、気候変動に配慮した農業研究開発をより適切に支援するための議会や政府機関の選択肢について議論します。

図 4 に示すように、連邦政府は米国の公的農業研究への最大の資金提供者です。2019 年、連邦政府は農業研究開発に割り当てられた総額 50 億 4000 万ドルのうち 64% に相当する 32 億 4000 万ドルを資金提供しました。 次に最大の資金提供者は州政府であり、10億6,000万ドルを提供し、非政府筋が7億4,100万ドルで続いている。 「USDA ERS、2022 年 6 月 6 日、https://www.ers.usda.gov/amber-waves/2022/june/investment-in-us-public-agriculture-research-anddevelopment-has-fallen-by-a」 -過去20年間で3番目の主要な貿易競合企業の遅れ/。

2019年、農務省は連邦農業研究開発資金の85％を占めた。 USDA 内では、資金は学内研究と学外研究に均等に分配されました。ネルソンとフグリー、「米国の公的農業研究開発への投資」。 学内研究は農業研究局（ARS）などのUSDA機関で行われ、学外研究は大学、非営利団体、企業、その他の機関への研究助成金で構成されます。 国立科学財団 (NSF) や国立衛生研究所 (NIH) などの他の機関が、連邦資金の残り 15% を農業研究開発に提供しました。 これらの機関は、主に大学や農業、林業、獣医学部への助成金を通じて農業に資金を提供しています。

USDA は、主に ARS と米国森林局の研究開発部門の 2 つの機関を通じて学内研究を実施しています。 USDA が資金を提供している他の機関には、経済調査局 (ERS) と国立農業統計局 (NASS) があります。ネルソン氏とフーリエ氏。

ARS は農務省の主任科学社内研究機関であり、農務省の研究、教育、経済ミッション分野に属する 4 つの機関の 1 つです。 ARS の研究は、アメリカの農家、生産者、産業、コミュニティに科学ツールと革新的なソリューションを提供することに重点を置いています。 この研究は、アメリカの農業生態系と天然資源を維持し、農業の経済競争力と卓越性を確保することを目的としています。 ARS には、職員と研究費に約 16 億ドルの 22 年度予算があり、施設の保守と建設には 1 億 2,800 万ドルの予算があります。 15、2022、136 統計。 55–56、https://www.congress.gov/117/plaws/publ103/PLAW-117publ103.pdf。 約 2,000 人の科学者とポスドク、および 6,000 人の他の従業員が雇用されており、15 の国家プログラム内の 660 件の研究プロジェクトに取り組んでいます。「ARS について」USDA ARS、2022 年 7 月 21 日改訂、https://www.ars.usda.gov /アバウトアルス/。

米国森林局の研究開発部門は、森林と草原の健全性、多様性、生産性を維持するために森林局、州、部族、その他の土地管理者が実施する管理措置について情報を提供しています。 森林局の研究開発部門は、天然資源管理者、政策立案者、一般の人々が科学を利用できるようにするためのデータセット、ツール、Web ベースのコンテンツ、デジタル メディアなどの多くの製品も製造しています。」 研究開発について、 「USDA森林局、2022年10月26日にアクセス、https://www.fs.usda.gov/research/about。

USDA の ERS ​​は、農業、食品、環境、アメリカの農村における傾向と新たな問題について、質の高い客観的な経済調査を実施しています。 この情報は、農業資源の効率的な管理と農業部門の経済的繁栄を確保するために、官民部門の意思決定者によって使用されます。 ERS が注意深く監視している製品には、農業部門の年次 10 年間予測、米国の農業生産性の推定値、および州のファクトシートが含まれます。「ERS について」、USDA ERS、2019 年 1 月 28 日、https://www.ers.usda .gov/about-ers/。

USDA の NASS は、地方レベルに至るまで米国農業のほぼすべての側面をカバーする正確かつタイムリーな比較可能な統計を提供します。 これは、毎年数百件の調査を実施し、レポートを作成することで実現されます。 たとえば、NASS は 5 年ごとに農業国勢調査を実施しており、これによりアメリカのすべての郡の詳細な農業データが提供されます。「NASS について」USDA NASS、2022 年 9 月 17 日、https://www.nass.usda.gov/ About_NASS/index.php。

USDA の学外研究資金は、主に USDA の国立食糧農業研究所 (NIFA) によって管理されています。 2019年、NIFAは研究に約11億ドルを割り当てた。内訳は「能力補助金」を通じて26％、競争的補助金を通じて38％、指定された特別補助金プログラムを通じて36％である。ネルソンとフグリー、「米国の公的農業研究開発への投資」。

NIFA は州および準州の機関に能力補助金を公式ベースで配分しており、州機関には連邦補助金と一致することを要求しています。 能力助成金の例としては、ハッチ基金（土地補助金大学の州立農業試験場向け）、エバンス・アレン基金（歴史的に黒人の大学の農業大学向け）、動物衛生および疾病研究能力プログラム基金などが挙げられます。ネルソンとフグリー。 ハッチ資金は、米国における永続的で効果的な農業産業を確立し維持する農業研究プログラムを実施するために、1887 年のハッチ法によって設立されました。 資金は、州農業試験場 (SAES)、50 州にわたる大学 (主に土地交付機関) によって設立された学部、コロンビア特別区、島嶼部 (プエルトリコや米領バージン諸島など) に提供されます。 。 ハッチ活動には、持続可能な農業、水産養殖、栄養、安全性など、農業のあらゆる側面に関する研究が含まれます。「2023 USDA 予算説明ノート – 国立食品農業研究所」、USDA NIFA: 22-3、https://www. usda.gov/sites/default/files/documents/22-2023-NIFA.pdf。 Hatch の資金の少なくとも 25% は、SAES が別の SAES、ARS、または単科大学と協力して複数の州に関する問題を解決するプロジェクトに確保されます。 2022 会計年度の孵化資金は合計 2 億 6,000 万ドルに達しました。「2022 年連結歳出法 (HR 2471; PL 117–103)」、ブック 1、部門 A、「2022 年農業、農村開発、食品医薬品局、および関連機関歳出法」 : 69–70、https://www.govinfo.gov/content/pkg/CPRT-117HPRT47047/pdf/CPRT-117HPRT47047.pdf。

エバンス・アレンの能力補助金は、農業研究活動を実施する 1890 年の土地補助機関における農業研究を支援します。 受信者は、連邦政府以外の情報源からの 100% 一致を提供する必要もあります。 1890 年土地助成機関は、歴史的には 1890 年の第二次モリル法に基づいて設立された黒人土地助成大学です。「1890 年土地助成機関における農業研究」、農務省 NIFA、2022 年 10 月 25 日にアクセス、https://www.nifa.usda .gov/grants/programs/agriculture-research-1890-land-grant-institutions。 このプログラムには、2022 会計年度に 8,000 万ドルの予算があった。「2022 年連結歳出法 (HR 2471; PL 117-103)」69。NIFA はまた、400 万ドルの動物の健康と疾病の対応能力など、小規模な研究開発プログラムにも公式ベースで資金を提供している。このプログラムと、林業研究を支援し、さまざまな普及プログラムを運営する 3,600 万ドルのマッキンタイア・ステニス能力助成プログラム (2022 年度予算は 551 ドル)。「2022 年連結歳出法」、69 ～ 70。

NIFA はまた、主に農業・食品研究イニシアチブ (AFRI) を通じて、競争的補助金も管理しています。 22年度、NIFAはAFRIを通じて競争的助成金に4億4,500万ドルを割り当てた。 AFRIは、食品および農業科学に関連する研究、普及、教育に競争的助成金を提供する最大の連邦プログラムとして、2008年の農業法案で設立されました。 資金の大部分は基礎応用科学 (AFRI-FAS) プログラム (表 1) を通じて管理されており、大学や単科大学、営利企業、Two Blades などの非営利団体を含む幅広い機関に資金を提供しています。イリノイ州の財団とペンシルバニア州のストラウド水研究センター。「AFRI 州別資金提供プロジェクト」USDA NIFA、2022 年 10 月 25 日にアクセス、https://www.nifa.usda.gov/afrifunded-projects-state。 このプログラムの目標は幅広く、「より持続可能で生産性が高く、経済的に実行可能な動植物の生産システムを実現するための農業生産の研究、教育、普及プロジェクトに投資すること」です。「申請のリクエスト: 農業および食品研究イニシアチブ、競争的助成金」プログラム、基礎および応用科学プログラム」、USDA NIFA、2022: 4、https://www.nifa.usda.gov/sites/default/files/2022-05/FY22-AFRI-FAS-RFA-MOD1-508。 pdf。 そのため、次の 6 つの優先分野のプロジェクトに資金を提供しています。(1) 植物の健康と生産および植物製品。 (2) 動物の健康と生産および動物製品。 (3) 食品の安全、栄養、健康。 (4) バイオエネルギー、天然資源、環境。 (5) 農業システムと農業技術。 (6) 農業経済と農村コミュニティ。USDA NIFA、「申請の要求」、4.

助成金は、精密農業、土壌の健全性、資源保護と持続可能性を促進するためのインセンティブの設計に関するプロジェクトなど、気候緩和を促進し、農家の国際競争力を向上させるさまざまな研究活動に資金を提供してきました。 AFRI 持続可能な農業システム (AFRI-SAS) プログラムは、環境への影響を最小限に抑え、気候変動に適応し、農村部の繁栄を改善し、食品と農業のバリューチェーンに関わる人々の生活の質を向上させることを目的とした長期プロジェクトに競争力のある助成金を提供します。 。 2018年（NIFAが最初にこのプログラムを発表したとき）から2021年まで、NIFAは毎年約8,700万ドルをプログラムに割り当てており、プロジェクト申請の約15％に資金を提供することができます。「2021年USDA予算説明ノート – 国立食糧農業研究所」、USDA NIFA : 21-71、https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/19nifa2021notes.pdf USDA NIFA、「2023 USDA 予算説明ノート」。 「農業および食品研究イニシアティブ – 持続可能な農業システム」、USDA NIFA、2022 年 3 月 8 日、https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/agriculture-food-research-initiative-sustainableagriculture-systems。 このプログラムは、ゲノミクスや人工知能などの複数の分野を統合し、課題を解決するためにシステム アプローチを採用する、先見性のある学際的なプロジェクトに資金を提供することを目的としています。 このプログラムは気候変動に配慮した農業にも重点を置いています。 2022 年の申請募集では、プロジェクトが取り組むべき 3 つの目標の 1 つとして「気候変動に配慮した農業と林業」が挙げられています。 AFRI-FAS プログラムとは異なり、資金提供は主に大学に限定されています。「申請書: 農業および食品研究イニシアチブの持続可能な農業システム」、USDANIFA、2022: 8–10、18、https://www.nifa.usda .gov/sites/default/files/2022-04/FY22-AFRI-SAS-RFA-508-F.pdf。

AFRI の教育および労働力開発プログラムは、食品および農業科学における次世代の研究、教育、普及専門家の育成に焦点を当てています。 そのため、主に教育専門家向けの専門能力開発の機会、労働力トレーニング、博士課程前および博士研究員向けのフェローシップ、およびAFRIの他のプログラムを超えて教育と普及を優先するその他の取り組みに資金を提供しています。

NIFA は、40 を超える非 AFRI 競争的補助金プログラムも管理しています。「競争的 (AFRI および非 AFRI)」、USDA NIFA、2022 年 10 月 25 日にアクセス、https://www.nifa.usda.gov/grants/programs/competitive -農業と食品の研究イニシアチブ-AFRI。 このうち、気候緩和に最も多くの資金が投入されているプログラム（詳細は次のセクションを参照）には、持続可能な農業研究と教育（SARE）プログラム、有機農業研究普及イニシアチブ（OREI）、特殊作物研究イニシアチブ（SCRI）が含まれます。 。

SARE は、持続可能な農業を推進する農民主導の研究に競争的助成金を提供し、持続可能な農業実践の導入を増やすための普及/支援プログラムと教育を実施します。 SARE は 1990 年に年間 6,000 万ドル以上の費用で議会によって承認されましたが、年間支出額がこの水準に達したことはありません。 2022 会計年度に議会は 4,500 万ドルの歳出を提供しました。「2023 年度農業歳出表」全国持続可能な農業連合、2022 年 7 月、https://sustainableagriculture.net/wp-content/uploads/2022/08/FY2023-Appropriations-Senate -マーク-1.pdf。 1988 年から 2017 年の間に、SARE は 2 億 5,100 万ドル以上を助成しました。その内訳は、土壌の健康に取り組むプロジェクトに約 7,700 万ドル、放牧に取り組むプロジェクトに約 4,100 万ドル、そして水に関連する問題に取り組むプロジェクトに 4,500 万ドルです。 総資金の約 3 分の 2 は研究と教育に向けられ、残りは農家/牧場経営者、専門能力開発、大学院生、その他のプロジェクトに当てられました。「私たちの農場、私たちの未来: SARE の 30 年」、USDA SARE、2018 年, https://www.sare.org/wp-content/uploads/30-years-of-SARE-Our-Farms-Our-Future.pdf。

OREI は、有機栽培および加工された商品に特有の研究、教育、普及活動をサポートする競争的助成金を提供しています。 OREI は 2002 年に設立され、2018 年の農業法案を通じて恒久的な強制資金を確保しました。 22 年度の資金は 3,000 万ドルで、23 年度の恒久的な基準資金総額は 5,000 万ドルに増加する予定です。「有機農業研究および普及イニシアチブ」、全国持続可能な農業連合、2019 年 4 月、https://sustainableagriculture.net/publications/grassrootsguide/持続可能な有機研究/有機研究拡張イニシアチブ/。 NIFA は、OREI 申請の 26% が資金提供されていると推定しています。「有機農業研究および普及イニシアチブ」、農務省 NIFA、2022 年 2 月 22 日、https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/organic-agriculture-研究拡張イニシアチブ。

SCRI は、特殊作物業界の主要な課題に対処する研究および普及プロジェクトを支援するために助成金を提供しています。 特殊作物は、農業法で「果物と野菜、木の実、ドライ フルーツ、園芸作物、および苗床作物 (花卉栽培を含む)」と定義されています。「特殊作物とは何ですか?」、USDA 農業マーケティング サービス、10 月 25 日にアクセス2022 年、https://www.ams.usda.gov/services/grants/scbgp/specialty-crop。 SCRI は 2008 年の農業法案によって認可され、2022 年度の資金レベルはおよそ 8,000 万ドルです。「特殊作物研究イニシアチブ」、全国持続可能な農業連合、2019 年 8 月更新、https://sustainableagriculture.net/publications/grassrootsguide/sustainable-organic -research/specialtycrop-research-initiative/。 NIFA は、申請の 20% が資金提供されると推定しています。「特殊作物研究イニシアチブ」、農務省 NIFA、2022 年 10 月 5 日、https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/specialty-crop-research-initiative -scri。

他の連邦機関は、連邦農業研究開発の約15％、2019年に4億8,100万ドルに資金を提供した。ネルソンとキース・ファグリー、「米国の公的農業研究開発への投資」。 これらの機関には、食品農業研究財団 (FFAR)、NSF、エネルギー省エネルギー先端研究プロジェクト庁 (ARPA-E) などが含まれます。

FFAR は、2014 年の農業法案によって設立された独立した非営利研究法人であり、重大な農業研究のギャップに対処するために民間部門と提携しています。 FFAR は、連邦政府の資金と、産業界、財団、学術機関などの連邦政府以外の支援を少なくとも 1 対 1 でマッチングさせる共同研究の取り組みを開発しています。 現在までに、FFAR は連邦資金 1 ドルにつき 1.40 ドルの非連邦資金を確保している。 FFAR の優先事項には、土壌の健康、持続可能な水管理、次世代作物、高度な動物システム、都市の食料システム、健康と農業の結びつきが含まれます。 議会は、2014 年の農業法案で総額 2 億ドル、2018 年の農業法案で 1 億 8,500 万ドルの強制資金を政府機関に提供しました。Emily Bass、「What Is the Foundation for Food and Agriculture?」、The Breakthrough Institute、2022 年 7 月 29 日, https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/what-is-the-foundation-for-food-andagriculture。

NSF は 1950 年に設立された独立した連邦機関であり、毎年プログラム資金を議会の年次予算編成および支出プロセスに依存しています。 2021 年度、NSF は 85 億ドルを受け取り、その 94% が研究と教育活動に充てられました。「NSF by the Numbers」、国立科学財団ファクトシート、2022 年 10 月 25 日にアクセス、https://www.nsf.gov/news /factsheets/Factsheet_By%20the%20Numbers_05_21_V02.pdf。 NSF は、生物科学総局 (BIO)、地球科学総局 (GEO)、統合活動局 (OIA) など、多くの部門にわたって農業研究を支援しています。 たとえば、NSF BIO は、2021 年度に生物システムの理解を進める研究に約 8 億 1,800 万ドルの資金を割り当てました。その一部は農業システムに関連していました。「米国科学財団 2023 会計年度議会への予算要求」、2022: 37、概要表, https://www.nsf.gov/about/budget/fy2023/pdf/fy2023budget.pdf。

ARPA-E は、米国の科学技術における優位性を維持するために、長期的でリスクの高いエネルギー技術の開発を支援するために、米国エネルギー省内に設立されました。 2007 年に、America COMPETES Act を通じて ARPA-E が創設され、2009 年に 4 億ドルの支出を受けました。 それ以来、ARPA-E は 400 以上のエネルギー技術研究プロジェクトを支援してきました。Heather Gonzalez、「ARPA-E と 2016 年度予算要求」、2015 年 6 月 17 日、https://sgp.fas.org/crs/misc/ R43986 .pdf。 ARPA-E は、ROOTS や SMARTFARM (農業資源と管理からの再生可能輸送燃料の監視と分析のためのシステム) など、農業の研究開発に特に資金を提供するプログラムを収容しています。 2017年度、ROOTSは、土壌炭素蓄積を増加させ、亜酸化窒素排出量を削減し、より深い根を開発するなどして農業生産性を向上させる作物を生産することを目的としたプロジェクトに3,500万ドルの資金提供を発表した。」輸送に電力を供給し、炭素を土壌に貯蔵するプログラム」、2016 年 12 月 15 日、https://arpa-e.energy.gov/news-and-media/press-releases/arpa-e-announces-70-million-funding-新しいプログラム、電力、輸送。 2020年度、SMARTFARMは、バイオ燃料原料生産のライフサイクル排出量を現場レベルで確実に、正確に、コスト効率よく定量化するプロジェクトに1,650万ドルの資金提供を発表した。「ARPA-E、バイオ燃料サプライチェーンをサポートする技術に1,650万ドルを発表」9月2020 年 1 日、https://arpa-e.energy.gov/news-and-media/press-releases/arpa-e-announces-165-million-technologies-supporting-biofuels-supply-chain。 これらのプロジェクトは、最終的にはさまざまな作物や作業に使用できる測定および精密農業技術を開発する可能性があります。

FFAR、NSF、ARPA-E に加えて、食品および農業の研究に資金を提供している機関には、EPA、米国国際開発庁 (USAID)、および国防総省 (DOD) などがあります。

EPA は、環境汚染物質を管理し、環境と人間の健康を保護するための情報を国民に提供するために、さまざまな農業研究の取り組みに資金を提供しています。 たとえば、2021 年に EPA は、水質と環境教育を改善するための 11 件の「農家から農家へ」プロジェクトに 1,100 万ドルの資金を提供しました。「EPA、水質と環境教育を改善するための農業に焦点を当てたプロジェクトに 1,100 万ドルを発表」米国 EPA 、2021 年 6 月 16 日、https://www.epa.gov/newsreleases/epa-announces-11-million-farmfocused-projects-improve-water-quality-and-environmental。 2020年、EPAは米国全土の農村地域や農業経営における水質と利用可能性に対するパーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）の影響を理解し、管理するための新しい研究に約500万ドルを助成した。」農業および農村地域におけるPFASの管理に関する新しい研究」、米国EPA、2020年8月20日、https://www.epa.gov/newsreleases/epa-awards-nearly-5-million-new-researchmanaging-pfas-agriculture-そして田舎。

USAID は、「Feed the Future Innovation Labs」プログラムを通じて、開発途上国の機関と提携して米国の一流大学が主導する農業研究に資金を提供しています。 21 のイノベーション ラボはそれぞれ動物の健康やマメ科植物システムなどの分野に特化しており、世界の飢餓、貧困、栄養不足を軽減するための科学に基づいたソリューションの開発と拡大を目指しています。 USAID は歴史的に、農業研究機関の世界的ネットワークである CGIAR (旧国際農業研究諮問グループ) への主要な資金提供者でもあります。 USAID は過去 10 年間、年間平均 1 億 2,200 万ドルを CGIAR に寄付してきましたが、この資金は 2016 年以来約 60% 減少し、2021 年には 8,900 万ドルになりました。「CGIAR 信託基金への寄付」、CGIAR、2022 年 10 月 25 日にアクセス、 https://www.cgiar.org/funders/trust-fund/trust-fund-contributions-dashboard/。

DOD は、生物学的脅威の予防、監視、検出をサポートする農業および食品の研究開発プログラムに資金を提供しています。 たとえば、国防総省は食料・農業・獣医防衛（FAV-D）プロジェクトを支援するために約300万ドルを寄付した。 これにより、農務省やその他の初期対応機関が外来動物の病気の発生に対応するための対抗策を確保できるようになり、米国の農業インフラの防御が強化されます。「2023年度科学技術総局予算概要」国土安全保障省科学技術省総局、2022 年 3 月: S&T – R&D - 60、https://www.dhs.gov/sites/default/files/ 2022-03/Science%20and%20Technology%20Directorate_Remediated.pdf。

連邦研究開発機関およびプログラムは通常、気候変動に配慮した農業のみに焦点を当てているわけではありませんが、次の 3 つのセクションで詳しく説明するように、その多くは関連研究に多額の資金を提供しています。

気候変動に対応した農業に対する農務省研究開発機関からの支援の総レベルを推定するために、NIFAとARSが支出総額を報告している61の「知識分野」を、気候変動に対応した農業に関連する5つのカテゴリー（生産性、緩和、適応、バイオエネルギー、注: 可能な場合、バイオエネルギーを他の気候緩和資金とは別に報告します。 その他（詳細については付録 A を参照）。 このアプローチでは USDA の ERS ​​と NASS からの資金提供が省略されていますが、これらの機関は USDA の研究開発支出総額のわずか 9% しか占めていません。 さらに、USDA は、2021 年度の気候関連資金は約 600 万ドルしかなかったと推定しています。「米国農務省 2021 年度予算概要」USDA、2022 年 10 月 25 日にアクセス、https://www.usda.gov/sites /default/files/documents/usda-fy2021-budget-summary.pdf。 個人通信、USDAスタッフ、2022年7月1日。

NIFA と ARS の支出の最大の割合は、一般に作物や家畜の収量を改善し、害虫、病気、その他の脅威による損失を削減することによって、生産性と生産性を向上させるための研究開発に焦点を当てています（図 5）。 例えば、NIFAは、2021会計年度のAFRIの予算の48％を動植物の健康と生産の優先分野に振り向けることを提案した。「2021 USDA説明ノート – 国立食糧農業研究所（NIFA）」、USDA NIFA: 21-6、10月にアクセス2022 年 26 日、https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/19nifa2021notes.pdf。 同様に、ARS の作物および家畜の生産および保護プログラム分野には 7 億 7,600 万ドルの予算があり、研究プログラム資金総額の 56% でした。「2023 USDA 予算説明ノート – 農業研究サービス」USDA: 21-19、2022 年 11 月 5 日にアクセス、 https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/21-2023-ARS.pdf。

収量やその他の生産性を向上させる研究開発は、気候の緩和と適応の両方の鍵となります。 簡単に言うと、全要素生産性（使用されるすべての投入物に対する生産量の増加として定義されます）の向上により、農家はより少ない土地、資源、排出量でより多くの生産を行うことができます。 現在または将来の条件（たとえば、水ストレスや高温下）下で農家が収量を維持または増加させるのに役立つイノベーションや研究も、本質的に気候適応に貢献します。 たとえば、より効率的な光合成を行う作物を開発するためのイリノイ大学主導の初期段階の研究努力により、農家は悪天候や予測不可能な天候や気候条件下でも収量を増やすことができる可能性があります。」 3 回目のブレークスルーは、光合成ハックが収量を増加させ、節約できることを示しています水」、FFAR、2020 年 8 月 10 日、https://foundationfar.org/news/third-breakthrough-demonstrates-photosynthetic-hacks-can-boost-yieldconserve-water/。

USDA 内では、気候の緩和と適応に直接関連するプロジェクトを支援する資金が増加していますが、依然として比較的少額です（図 5）。 知識分野別の資金総額の分析に基づいて、データが入手可能な最新年度である NIFA は、2019 年度に気候緩和に約 1 億 1,700 万ドル、適応と関連する気候科学に 8,600 万ドルを割り当てたと推定されます。 ARS が報告した資金を知識分野ごとに分析した結果、ARS は 2019 年度に気候緩和と適応にそれぞれ 1 億 700 万ドルと 1 億 4,300 万ドルを割り当てたと推定されます。 NIFA と ARS は、緩和と適応に関連するプロジェクトに合計 4 億 5,300 万ドルもの資金を費やし、これは総資金の 20% に相当します。「トレンド」、USDA 研究、教育、経済情報システム (REEIS)、2022 年、https:// reeis.usda.gov/content/trends.

私たちの数字は、農務省自身の気候関連支出に関する最新の推定値とは大きく異なります。 対照的に、USDA は、その研究機関 (ARS、NIFA、ERS、NASS) が 21 年度にクリーン エネルギー、気候緩和、気候適応/回復力に関連する活動に充てた資金は 1 億 8,400 万ドルのみであると推定しています (図 6)。 この総額には、地球規模の環境変化とその影響に関する研究を調整する省庁間の取り組みである米国地球変動研究プログラム（USGCRP）を支援していると農務省が特定した機関からの9,000万ドルが含まれている。農務省OBPAからダン・ブラウスタイン・レイト氏への特別集計リクエスト、2022年7月1日。

NIFA と ARS の見積もりは、ARS が 1 億 500 万ドル、NIFA が 7,300 万ドルです。 大きさは私たちの半分以下であり、両方の図のいくつかの制限を強調しています。

より詳細な資金調達傾向を推定し、集計分析の限界に対処するために、NIFA、FFAR、ARPA-E、および NSF から資金提供を受けたプロジェクトのテキスト分析を実施しました。 私たちは、EPA が報告する最大の農業 GHG 発生源、つまり農業土壌管理、腸内発酵、肥料管理、稲作および土壌炭素隔離への資金提供を報告します。 ただし、テキスト分析は上記のすべての制限に対処するわけではありません。 さらに、ARS では、プロジェクト レベルの詳細な資金や経費のデータは利用できません。 したがって、私たちは気候緩和のための研究開発資金総額の推定に ARS を含めていますが、資金をさらに細分化したり、ARS と他の機関からの資金を直接比較したりすることはありません。

私たちは、NIFA、FFAR、ARPA-E、NSF が 2017 年度から 2021 年度まで、農業気候緩和のために年間平均 1 億 3,400 万ドルの資金を提供したと推定しています。2019 年度は、知識による ARS 資金レベルが最も高い年であることに注意してください。エリアが利用可能です。 図 6 に示すように、USDA は、ARS が排出量削減に関連して 21 年度に追加で 3,900 万ドル、USGCRP の資金も含めると最大 1 億 400 万ドルを資金提供したと報告しています。 私たちは、2019年の資金提供額は1億700万ドルに達した可能性があると推定しています。USDAの報告によると、ARSは2021年度に「クリーンエネルギーと気候変動緩和」に3,900万ドル、USGCRPに6,500万ドルの資金提供を制定したと報告されています（これらはすべて緩和に関連する可能性があります） 、「適応/回復力」に100万ドル。 この範囲の ARS 資金の推定値を含めると、農業気候緩和のための研究開発機関からの最近の資金は年間合計 1 億 7,300 万ドルから 2 億 4,100 万ドルに上ると推定されます。

前のセクションの集計分析と同様に、緩和プロジェクトに対する USDA の研究開発資金が USDA 自体の推定よりも多いことがわかります。 たとえば、NIFA は 21 年度に緩和関連プロジェクトに約 1 億 4,300 万ドルを費やしたと推定されており、これは USDA の 5,100 万ドルのほぼ 3 倍に相当します。

どちらの推定値が考慮されるかに関係なく、農業気候緩和に対する連邦政府の研究開発資金は、国家排出量に占める農業の割合が小さいことを考慮しても、クリーン エネルギーに対するものよりも大幅に少なくなっています。 2020 年には、エネルギー (電気、輸送、暖房、冷房など) が農業の 8 倍の GHG 排出量を占めました。「Greenhouse Gas Inventory Data Explorer」、米国 EPA、2022 年、https://cfpub.epa.gov/ghgdata /inventoryexplorer/ #iallsectors/allsectors/allgas/inventsect/all。 しかし、米国政府は、2020 年に研究開発機関が農業分野の気候変動緩和に費やした金額の約 35 ～ 49 倍 (約 84 億ドル) をクリーン エネルギー イノベーションに費やしました。Chad Smith と David Hart、「2021 年世界エネルギー イノベーション指数: 国民の貢献「グローバル クリーン エネルギー イノベーション システム」、2021 年 10 月: 18、https://www2.itif.org/2021-global-energyinnovation-index.pdf。 これは、気候変動に配慮した農業イノベーション全体が、他の分野における気候関連イノベーションに比べて深刻な資金不足であることを示しており、農業部門の大きな緩和の可能性を強調しています。

2017 年から 2021 年にかけて、緩和資金の大部分は土壌炭素隔離関連プロジェクトに割り当てられ、年間平均 1 億 2,100 万ドルでした (図 7)。 プロジェクトには、土壌の健全性、土壌炭素、土壌有機物を理解または強化しようとするプロジェクトが含まれます。 たとえば、AFRIは、農家が被覆作物の採用と管理を支援するツールを作成するため、ノースカロライナ州立大学が主導する1,000万ドルの複数年プロジェクトに資金を提供した。 プロジェクト活動には、200 か所での被覆作物のパフォーマンスの評価、リモート センシング画像を使用してパフォーマンスを推定するプロセスの開発、農家が被覆作物を使用する際に畑の栄養ニーズを評価できるようにする計算機の作成が含まれます。」 「被覆作物と革新的な情報技術ネットワークによるシステム」、農務省 NIFA、2019 年、https://portal.nifa.usda.gov/web/crisprojectpages/1019717-enhancing-the-sustainability-of-us-cropping-systems- cover-crops-and-an-innovative-information-andtechnology-network.html を通じて。

研究開発機関からの緩和資金の中で 2 番目に大きなシェア（年間平均 1,400 万ドル）は、米国の農業からの最大の排出源である農業土壌管理に向けられました（図 7）。 土壌管理プロジェクトには、作物が窒素を使用する効率を向上させ、作物が空気中から窒素を固定する能力をより深く理解または改善し、肥料施用や生物学的窒素源からの亜酸化窒素の排出を削減することを目的としたプロジェクトが含まれます。

気候に配慮した研究開発の他の分野と同様に、腸内発酵からの排出を削減するための資金は、気候への影響に比べて不釣り合いに低かった。 2017 年以来、腸内発酵 (牛やその他の反芻動物の消化プロセスの一部) は、米国の人為的メタン総排出量の 25% 以上、米国の農業総排出量の 28% 以上を占めています。米国 EPA、「温室効果ガス インベントリ データ エクスプローラー」。 さらに、メタン排出量の削減には短期的な利点もあります（ボックス 1 を参照）。 しかし、腸内メタン排出量を把握、測定、監視し、削減するプロジェクトには、2017 年から 2021 年まで年間わずか 200 万ドルしか支払われませんでした (図 7)。 この金額にはデータの制限により ARS が実施した研究は含まれていませんが、それでも資金全体の比較的小さな部分にすぎません。 腸内メタンへの資金は、農業気候緩和のための非 ARS 資金の 2% 未満を占め、排出削減（土壌炭素隔離を除く）のための資金の 9% を占めていました。 これは、投資増加の大きな機会を示唆しています。

現在まで資金不足にもかかわらず、腸内メタン関連プロジェクトへの研究開発資金は増加している。 例えば、2019年度から2021年度までの議会支出法案には、紅海藻によって生成される化合物であるブロモホルムの腸内メタン排出量削減の可能性を研究するためのARS家畜栄養管理研究ユニットへの少なくとも100万ドルが含まれている。」食品医薬品局および関連機関の歳出法案、2019 年」、第 115 回議会、第 2 セッション、2018 年 5 月 24 日: 21、https://www.govinfo.gov/content/pkg/CRPT-115srpt259/pdf/CRPT-115srpt259。 pdf。 そして 2022 年、FFAR は、腸内メタン排出量を削減するための 5 年間の取り組みである Greener Cattle Initiative に対して業界から最大 250 万ドルの寄付を行うと発表しました。「牛からのメタン排出量を削減する FFAR コンソーシアム」、食品農業研究財団、2022 年 5 月 4 日、https://foundationfar.org/news/ffar-consortium-to-reduce-methane-emissions-from-cattle/。 さらに、AFRIの持続可能な農業システム（SAS）プログラムは、米国の乳牛向けの海藻ベースの飼料添加物の有効性、安全性、実現可能性、消費者の認識に関する5年間の研究のために、2021年にコルビー大学に1,000万ドルの助成金を発表した。ミリオン、米国乳業向け藻類飼料研究を支援すると発表、「ビゲロー海洋科学研究所」、2021年10月6日、https://www.bigelow.org/news/articles/2021-10-06.html。例えば、プリンストン大学、コーネル大学、その他の機関の一流研究者らは、飼料の複数年にわたる試験を実施するためだけに1億ドルの世界的取り組みを呼びかけている。添加剤。Tim Searchinger et al.、「世界の農業からのメタン排出を削減する機会」、2021 年 11 月: 3、15、https://scholar.princeton.edu/sites/default/files/methane_Discussion_paper_nov_2021.pdf。

この差異は腸内メタンほど顕著ではありませんが、肥料管理に関する研究への資金提供も、これらの活動による農業総排出量への寄与と比較すると少ないです。 肥料管理は年間 400 万ドル、または緩和資金総額 1 億 3,400 万ドルの 3% を受け取りましたが、排出量の約 13% を占めました。 逆に、緩和資金総額（ARS を除く）の約 3% に相当する年間 400 万ドル近くが、米国の農業排出量の 2.4% にすぎない稲作からのメタン排出削減に割り当てられました。

米国の温室効果ガス排出量の最大の割合は二酸化炭素 (CO2) に由来しますが、「温室効果ガス インベントリ データ エクスプローラー」EPA、2022 年。農業部門の顕著なメタン (CH4) 排出は、気候への影響を軽減する重要な機会を提供します。 その理由は、(1) 二酸化炭素に比べてメタンの地球温暖化係数が高いこと、(2) 大気中での寿命が短いことに関連してメタン排出削減の短期的な利点があるためです。 メタンは大気中にわずか 10 年程度しか留まりませんが、短期的な温暖化に大きな影響を及ぼします。 これは、初期排出量が同じ場合、メタンは二酸化炭素の約 80 倍の熱を 20 年間で閉じ込めることができるためです。 気候変動 2021: 物理科学の基礎: ワーキング グループ I が気候に関する政府間パネルの第 6 回評価報告書に貢献Change、ヴァレリー・マッソン・デルモット他編。 (IPCC: 2021)、https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/。

このように、メタンは短命ではあるが強力な影響を及ぼしており、これまでに地球が経験した温暖化の主な原因となっています。最新の科学的発見は、人間の活動によるメタンの排出が温暖化の少なくとも 25% を占めることを示唆しています。気候変動 2021:物理科学の基礎。 これは、人為的排出量を急速に減らすことが、大気温暖化の速度を遅らせ、温暖化のピークを抑えるのに役立つことも意味します。イリッサ・B・オッコ他、「セクターごとにすぐに利用できるメタン緩和策を展開するために迅速に行動すると、地球温暖化を直ちに遅らせることができます」 、「Environment Research Letters 16、no. 5 (2021): 054042、https://doi.org/10.1088/1748-9326/abf9c8。 それでも、大気中のメタン濃度は産業革命前のレベルの 2.5 倍以上であり、上昇し続けています。気候変動 2021: 物理科学の基礎。

家畜からの腸内発酵は米国の最大のメタン排出源であり、2020 年には全米の総メタン排出量の約 25% を占めています。肥料管理は総メタン排出量の 9%、稲作は 2% を占めています。米国 EPA、 「米国の温室効果ガス排出量と吸収源の目録」 2-20 したがって、牛肉または乳製品 1 ポンドあたりのメタン排出量を削減することは、食料システムや食習慣を大きく混乱させることなく排出量を削減できる大きな可能性を秘めています。

農業メタン排出量の削減は、2015 年のパリ協定に基づく米国の約束を果たす上で強力な役割を果たすことができます。国連気候行動「パリ協定」、https://www.un.org/en/climatechange/parisagreement。 これは気候変動による最悪の結果を回避する上で重要な部分です。 メタン緩和の多くの長期的な利点と早期の行動の重要性について説明する文献が増えています。Aixue Hu et al., 2013, "Mitigation of Short-Lived Climate Pollutants Slows Sea-Level Rise," Nature Climate Change 3 ( 2013 年 4 月 14 日): 730–34、https://doi.org/10.1038/nclimate1869。 Kirsten Zickfeld、Susan Solomon、および Daniel M. Gilford、「短命温室効果ガスの人為的放出による熱海面上昇の世紀」、米国科学アカデミー紀要 114、no. 4 (2017 年 1 月): 657–62、https://doi.org/10.1073/pnas.1612066114。 Ocko et al.、「すぐに利用できるメタン緩和策を展開するために迅速に行動する。」 Tianyi Sun、Ilissa B. Ocko、Steven P. Hamburg、「北極の夏の海氷の保存における早期メタン緩和の価値」Environment Research Letters 17、no. 4: 044001 (2022 年 3 月)、https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac4f10。

2017 年から 2021 年まで、気候緩和活動への資金の大部分は、ARS、AFRI、ARPA-E、土地補助金大学向けの孵化能力補助金、FFAR、および SARE から提供されました。 さらに、生物科学 (BIO) や OIA など、NSF のいくつかの部門から多額の資金が提供されました (図 8)。

ARS 内では、いくつかのプログラムと研究センター (研究ユニットとも呼ばれます) が、特に重要な緩和研究をサポートしています。 例えば、環境管理プログラム領域内の土壌と大気プログラムは、とりわけ、気候変動が農業に与える影響や、農業が気候変動に適応できる方法などを理解することを目的としています。」国家プログラム 212: 土壌と大気: 戦略的ビジョン」、USDA ARS、https://www.ars.usda.gov/naturalresources-and-sustainable-agriculture-systems/soil-and-air/。 たとえば、アーカンソー州の研究プロジェクトでは、農場の収益性と持続可能性を最適化するために、精密農業とデジタル土壌マッピング技術を結び付けることなど、いくつかの目標に取り組んでいます。」 研究プロジェクト: 植物-土壌-水の結びつき: 部族に関する農業システム研究Lands、USDA ARS、https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=435714。 もう 1 つの環境プログラムである持続可能な農業システムは、生産性、収益性、エネルギー効率、天然資源の管理に関連する問題を解決するための統合情報と技術の開発において生産者を支援します。「国家プログラム 216: 持続可能な農業システムの研究: 戦略的ビジョン」、USDA ARS、 https://www.ars.usda.gov/natural-resources-and-sustainable-agriculture-systems/sustainable-agriculturesystems-research/。 ミズーリ州のある研究プロジェクトでは、複数の土壌センサーからの測定値と機械学習技術を使用して、従来の土壌炭素モデリング手法の改善を目指しています。「研究プロジェクト: 土壌炭素の 3 次元マッピングのための深層学習の適応」USDA ARS、https://www .ars.usda.gov/research/project/?accnNo=440395。

ARS の長期農業生態系研究 (LTAR) ネットワークは、農業の持続可能性、気候変動、生態系サービス、天然資源保全に関する長期データを収集する ARS の実験研究サイトと大学などの研究機関が運営するパートナーサイトをリンクすることで緩和もサポートしています。 .Mark R. Walbridge および Steven R. Shafer、「農業のための長期農業生態系研究 (LTAR) ネットワーク」、USDA ARS、https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/np211/LTAR%20Walbridge %20および%20 シェーファー%202011%20Paper.pdf。 LTAR サイトでは、気候緩和に関連した研究を行うことがよくあります (ボックス 2 を参照)。 ARS はまた、ペンシルベニア州ユニバーシティ パークの研究センターで、特に腸内メタンに関する研究を支援してきました。 ウィスコンシン州マディソン。 テキサス州ブッシュランド。 メリーランド州ベルツビルなど。 ARS に対するプロジェクトレベルの資金や経費のデータが不足しているため、これらのプログラムやセンターが緩和にどれだけの資金を提供しているかを分析することはできませんが、環境管理プログラムへの資金は、ARS プログラムの資金総額よりも遅いペースではあるものの、徐々に増加しています。表2)。

AFRI内では、ほとんどの緩和関連資金はSASプログラムの対象となっており、SASプログラムは2019年以来、長期プロジェクトに年間約8,000万ドルの競争的補助金を与えている。SASプログラムの総資金の約30％は緩和関連プロジェクトに振り向けられている。 2019年以来、AFRIの緩和関連資金の57％を占めている。AFRIはまた、「バイオエネルギー、天然資源、環境」の優先分野の下で、多額の緩和資金（2017年から2021年にかけて推定年間1100万ドル）を提供している。 この優先分野は 6 つのうちの 1 つであり、「健全な農業生態系と、農産物やサービスの持続的な長期生産に不可欠な天然資源を促進、改善、維持する」プロジェクトを支援します。「農業・食品研究イニシアチブ競争的助成プログラム」基礎および応用科学プログラム」、USDA NIFA、2020 年 7 月 17 日: 7、37、https://www.nifa.usda.gov/sites/default/files/rfa/FY-2021-2022-AFRI-Foundational-and -Applied-Science-RFA-Final-07172020.pdf。 2021年度、この分野は農務省NIFAの「農業・食品研究イニシアチブ競争的助成プログラム」プロジェクトに約3,300万ドルを授与された9。このうち約1,300万ドルは、農業実践が土壌動態に及ぼす影響を評価し、理解を深めるための革新的なアプローチを開発するプロジェクトに与えられた。土壌の健康と農業の持続可能性を管理します。 緩和プロジェクトへの多額の（ただし少額ではあるが）資金は、「植物の健康と生産および植物製品」などの他の優先分野から出ている。 AFRI プロジェクトのサンプルについてはボックス 3 を参照してください。

アーチボルド生物学ステーションは、フロリダ大学と提携しており、USDA ARS 長期農業生態系研究 (LTAR) ネットワークの一部である米国全土 18 か所の拠点のうちの 1 つです。 ステーションの研究の多くは、アーチボルドのバック アイランド牧場で行われます。この牧場は、10,500 エーカーの敷地で 3,000 頭の牛を飼育しており、長期的な生態学的研究のための生きた実験室として機能しています。 この牧場に関する研究では、敷地内の放牧された半自生の牧草地がCO2の正味の吸収源であり、放出よりも光合成による吸収の方が多く、牛が生成するメタンを考慮しても気候への影響が小さいことが判明した。 別の研究では、放牧された牧草地は放牧されていない牧草地よりも多くの炭素を貯蔵しており、牛によって生成されるメタンを考慮した後でも気候への影響が小さいことが判明しました。 アーチボルドの研究者らは、草原や放牧活動からの GHG 排出量と、牛に飼料サプリメントを与えるなどしてその排出量を削減する方法について研究を続けています。Betsey Boughton、Grégory Sonnier、Hilary Swain、「Gases, Grasses, and Cows」、Florida Cattleman and Livestock Journal、 2020年9月。

亜酸化窒素 (N2O) は、100 年間で CO2 の 298 倍の温暖化係数を持つ強力な温室効果ガスです。 農業土壌は現在、窒素肥料と肥料の施用の結果として生じる N2O の人為的発生源の主なものです。Nathaniel C. Lawrence et al.、「農業土壌からの亜酸化窒素排出が米国コーンベルトにおける気候持続可能性への挑戦」、米国アカデミー紀要米国科学 118、no. 46 (2021): e2112108118、https://doi.org/10.1073/pnas.2112108118。

ペンシルバニア州立大学は、2018年にさまざまな土壌管理手法（耕作削減、被覆作物、肥料散布など）が土壌窒素排出に及ぼす影響を研究するために28万8,500ドルのAFRI助成金を獲得した。 これは、窒素の大気への放出を防ぐ土壌微生物を研究することによって行われました。「気候変動に対する適応管理下の土壌における亜酸化窒素の消費量」、USDA NIFA Current Research Information System、2018 年 5 月 1 日、https://cris.nifa .usda.gov/cgi-bin/starfinder/ 0?path=-fastlink1.txt&id=anon&pass=&search=R=78935&format=WEBFMT6NT。 この研究で分析された土壌サンプルは、農務省の他の 2 つのプログラム、つまり東北持続可能な農業研究教育 (SARE) と農務省 ARS の長期農業生態系研究 (LTAR) ネットワークによって設立され支援された研究区画から採取されたものです。 AFRIの助成金は、窒素摂取能力を高め、根の成長角度を調節する作物の遺伝子の発見につながったペンシルバニア州の取り組みも支援している。 この遺伝子が欠如していると、根がより急な角度で成長することができ、その結果、根が土壌の中でより深く成長するのに役立ちます。Hannah M. Schneider et al.、「トウモロコシの根の角度は窒素捕捉に影響し、カルシニューリン B 様タンパク質によって調節される」 (CBL) – 相互作用セリン/スレオニン – プロテイン キナーゼ 15 (ZmCIPK15)、植物、細胞、環境 45、no. 3 (2022): 837–53、https://doi.org/10.1111/pce.141​​35。 この発見は、地下水汚染とN2O排出量を削減する作物の品種改良に役立つ可能性がある。

リーハイ大学（ペンシルバニア州ベツレヘム）は、岩石、鉱物、乾式壁石膏廃棄物を栄養源として使用する新しい肥料の開発、合成、試験を目的として、2020年に43万4,809ドルのAFRI助成金を獲得した。 このアプローチは、作物のための土壌中の多量栄養素 (Ca、Mg、S) および微量栄養素 (Zn および Cu) の利用可能性を高めながら、N2O 排出量と窒素流出を削減する可能性があります。「窒素効率の良い肥料材料の機械化学的合成」、USDA NIFA Current Research Information System、2020 年 6 月 1 日、https://cris.nifa.usda.gov/cgi-bin/starfinder/0?path=fastlink1.txt&id=anon&-pass=&search=R=88112&format=WEBLINK。

SARE、OREI、FFAR は、資金 1 ドルあたり、少なくとも年間 400 万ドルの緩和関連資金を提供している他の研究開発機関やプログラムよりも、気候変動緩和に直接関連するプロジェクトにより多くの資金を提供しています (図 9)。 3 つの機関の資金は主に土壌炭素隔離の取り組みを支援しています。 土壌炭素関連プロジェクトは、2017 年から 2021 年までのそれぞれの支出の約 41%、34%、28% を占めました。

データの制限のため、ARS の緩和分野ごとの資金レベルは提示していませんが、同機関は他の機関と比較して、肥料管理と農地土壌管理に関連するプロジェクトに多額の資金を提供しているようです。 合計約 690 件の研究プロジェクトのうち、ARS には肥料に関するプロジェクトが 80 以上、肥料に関するプロジェクトが 130 以上あります。ARS プロジェクトのすべての分野で「肥料」と「肥料」を検索したところ、https://www.ars に基づいています。 usda.gov/research/projects、2022 年 11 月 4 日にアクセス、https://www.ars.usda.gov/research/programs/ から約 690 の研究プロジェクトのレポート。 たとえば、コロラド州アクロンにある ARS のセントラル グレート プレーンズ資源管理サイトでは、土壌炭素と作物の収量に対する肥料の長期的な影響を研究しています。「研究プロジェクト: 長期牛糞尿は土壌品質、炭素力学、トウモロコシの生産性に影響を与える」 」、USDA ARS、2022 年 3 月 31 日、https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=442147。 アイダホ州キンバリーでは、ARS の研究者らが、肥料の長期使用、減耕作物、被覆作物が亜酸化窒素の排出量と作物の収量にどのような影響を与えるかを研究している。」 研究プロジェクト: ネット・ゼロ・イニシアチブの評価のための西部乳製品生産システムにおける排出量推定の改善(NZI)、USDA ARS、2021 年 5 月 1 日、https://www.ars.usda.gov/research/project/ ?accnNo=440181。 また、ARS は、EEF、精密肥料散布システム、バイオ炭などの革新的な肥料技術が栄養素の損失を削減し、効率を向上させる能力を評価するために複数の拠点で取り組んでいます。」 研究プロジェクト: 作物栄養素の利用効率の向上と環境への影響の軽減のための革新的な肥料研究」、USDA ARS、2021 年 4 月 19 日、https://www.ars.usda.gov/research/project/ ?accnNo=440170。 しかし、ARS がプロジェクトレベルの資金を報告しない限り、緩和分野に対する同機関の資金を他の機関の資金と比較することはできない。 プロジェクトレベルの資金や気候緩和のさまざまな分野への資金に関するARSからのより詳細な報告があれば、より適切な評価と比較が可能になるだろう。

FFAR は資金の約 29% を緩和プロジェクトに与えており、その多くは土壌炭素隔離に関連するプロジェクトに与えられており、他の機関やプログラムが割り当てている資金よりも腸内メタンに対する総資金の割合 (1.4%) が大きくなっています。 FFAR は、いくつかの長期にわたる大規模な緩和取り組みを支援し、運営しています。 FFAR、US Farmers & Ranchers in Action、および World Farmers Organization は、ペプシコ、マクドナルド、ザ・ネイチャー・コンサーバンシー、およびその他の組織からの少なくとも 1,500 万ドルの資金を活用して、ネットマイナスの農業 GHG 排出量を達成するための世界的な取り組みである AgMission を設立しました。 。 このイニシアチブは、土壌の健全性を実践する農家に対するインセンティブのテスト、気候変動に配慮した研究に関するレビューとメタ分析の開発、気候の緩和と適応のための包括的で相互運用可能なデータフレームワークの開発など、幅広いプロジェクトで構成されています。」気候変動と戦うために農業を動員する画期的な取り組みに参加」、FFAR、2022年2月9日、https://foundationfar.org/news/the-nature-conservancy-joins-groundbreakingeffort-to-mobileize-agriculture-to-fight-climate -変化/。 さらに、FFAR は、財団の 6 つの優先研究分野の 1 つである土壌の健康状態の改善を目的とした研究プロジェクト、コンソーシアム、およびプログラムに資金を提供しています。 たとえば、2019年にFFARはアイオワ州立大学に約74万6,000ドル（同額の非連邦資金と同額）を与え、土壌の健全性、浸食、農場の収益性を改善するために草原地帯をトウモロコシや大豆畑にどのように統合するのが最適であるかを研究した。」 FFAR 助成金は土壌の健康を改善し、農場の持続可能性を高めます」、FFAR、2019 年 4 月 1 日、https://foundationfar.org/news/ffar-grant-improves-soil-health-and-increases-farm-sustainability/。 2021年、FFARは、OpenTEAMの開発のために、ストーニーフィールド・オーガニックとストーニーフィールド財団とのマッチングにより、メイン州フリーポートのウルフズ・ネック・センターに500万ドルの賞金を授与すると発表した。 このプラットフォームにより、農家は、土壌炭素測定、記録保持、分析、および土壌管理に関連するその他の活動のための既存および新しいツールへのアクセスが向上し、農家のデータ入力が削減されます。「農業管理のためのオープン テクノロジー エコシステム (OpenTEAM)」、FFAR、 2022 年 10 月 26 日にアクセス、https://foundationfar.org/grants-funding/grants/open-technology-ecosystem-for-agriculturemanagement-openteam/。

2018年、FFARはエルム・イノベーションズとカリフォルニア大学デービス校に5万ドルの助成金を与え、赤い海藻アスパラゴプシス・アルマタを乳牛の食事に加えることでメタン排出量を削減できる可能性を研究した。 この研究は、35万ドル以上のマッチング基金やその他の寄付金を集めて行われ、この種の研究としては米国初のものでした。「乳牛からのメタン排出量を削減するためのFFAR賞助成金」、食品農業研究財団、2018年10月9日、https: //foundationfar.org/news/ffar-awards-grant-to-reduce-methaneemissions-from-dairy-cattle/。 最終的に、乳牛に赤い海藻を与えると腸内メタン排出量が 50% 以上減少することが判明しました。Breanna M. Roque et al.、「Lactating Dairy Cows' Diet に Asparagopsis armata を含めると、腸内メタン排出量が 50% 以上減少します」Journal Cleaner Production 234 (2019 年 10 月 10 日): 132–38、https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.193。 プロジェクトが完了して以来、Elm Innovations (現 Blue Ocean Barns) は約 2,700 万ドルの資金を調達しました。Blue Ocean Barns、「Blue Ocean Barns が 2,000 万ドルのシリーズ資金調達を完了し、農業メタン排出に対する解決策を加速」PR ニュースワイヤー、7 月 13 日2022 年、https://www.prnewswire.com/newsreleases/blue-ocean-barns-completes-20-million-series-a-finding-accelerated-solution-to-agriculturemethane-emissions-301585454.html。 2022年、カリフォルニア州食品農務省は、同社の乾燥海藻製品を消化補助食品として使用するのが一般的に安全であると承認し、同社はベン・アンド・ジェリーズなどの企業と提携関係を結び、FFARの資金提供が短期的な利益をもたらすことを示した。ブルー・オーシャン・バーンズ、「乳製品メタン排出量の劇的な削減に向けて動き、ベン＆ジェリーズ、クローバー・ソノマ、ストラウス・ファミリー・クリーマリーがブルー・オーシャン・バーンズから海藻牛の飼料サプリメントを展開する契約に署名」、PRニュースワイヤー、2022年5月9日、https ://www.prnewswire.com/news-releases/moving-todramatically-reduce-dairy-methane-emissions-ben--jerrys-clover-sonoma-and-straus-family-creamery-signagreements-to-roll-out-ブルーオーシャン納屋からの海藻牛飼料サプリメント-301542264.html。

研究開発資金の潜在的なギャップをさらに特定するために、NIFAのプログラム、FFAR、およびARPA-Eから農業慣行と技術が受け取った資金のレベルと、気候緩和の可能性を比較しました。 プロジェクトのタイトルと説明のテキスト分析を使用して、2017 年から 2021 年の平均をとり、資金源別に分類して年間資金レベルを推定しました。 データ制限のため、NSF は省略しました。 プロジェクトの分類に使用されるキーワードの詳細については、付録 A を参照してください。

図 10 が示すように、年間約 2,800 万ドルという最大額の資金が被覆作物に当てられました。 NIFA、FFAR、ARPA-E は、根菜類の強化、不耕起/不耕起不耕起、精密農業、バイオ炭に関するプロジェクトに、それぞれ総額 1,500 万ドル、900 万ドル、700 万ドル、700 万ドルを提供したと推定しています。 私たちが評価した気候緩和に関連する他のすべての技術と実践は、年間 400 万ドル未満しか受け取っていません。 これらには、飼料添加物や硝化阻害剤、ウレアーゼ阻害剤など、大規模な基礎研究と応用研究を必要とする技術が含まれます。 The Breakthrough Institute と Good Food Institute の別の分析によると、NIFA と FFAR は、新しい代替肉やその他の代替タンパク質に関連するプロジェクトに年間約 300 万ドルの助成金も提供しています。ロンとスミス、「アメリカの国家競争力と将来」肉の。」

この分野でも、気候緩和の可能性と比較して、すべての技術や実践が NIFA、FFAR、ARPA-E から同額の資金を受けているわけではありません。 図 11 は、さまざまな情報源からの米国における技術的緩和ポテンシャルの推定に基づいた、緩和ポテンシャル 1 トン当たりの資金額を示しています。 私たちの分析は、特定の実践やテクノロジーが多すぎる、または十分な資金を受けていることを示唆するものとして解釈されるべきではありません。 むしろ、根菜類の強化やメタン削減飼料添加物など、いくつかの主要分野では特に大きな研究開発資金不足が依然として残っていることを示している。

緩和可能性の推定値は、付録 B に詳述されているいくつかの情報源から取得されています。これらの推定値はすべて、米国における技術的緩和可能性の最大または上位レベルの推定値を反映しています。 そのため、潜在的なコスト（路地作物のようなアグロフォレストリー実践の実施コストなど）が採用をどのように制限する可能性があるかについては考慮されていません。 これらの情報源は、さまざまな方法と仮定を使用して、さまざまな時間枠での緩和の可能性を推定します。 したがって、図 11 に示す値は近似値として捉え、慎重に相互比較する必要があります。 さらに、それぞれの慣行や技術に関連する研究開発は、米国および世界の農家によるその導入、ひいては気候緩和に異なる影響を与える可能性があります。 例えば、アグロフォレストリーは、緩和の可能性と比較して硝化阻害剤よりも研究開発資金が少ないにもかかわらず、硝化阻害剤の代わりにアグロフォレストリーの研究に向けられた追加の100万ドルの支出が、必ずしも気候変動に大きな利益をもたらすとは限りません。

緩和の可能性が十分に理解されていない、または非常に不確実であるため、いくつかの実践方法は図 11 から省略されています。 例えば、私たちは、再生放牧の緩和可能性について、全国的に代表的な確実な推定値を知りません。 また、緩和の可能性に関するこれらの実践の最近の評価では、正味の GHG 緩和がないと仮定されているか、不耕起では大気中の CO2 削減が保証できないと結論付けられているため、不耕起農業および減耕栽培農業も省略します。Fargione et al.、"Natural気候変動の解決策。」 Cai et al.、「不耕起下での土壌炭素貯蔵量の減少」。

さらに、図 10 および 11 に分析および示されている実践のリストは包括的なものではありません。 たとえば、土壌炭素の測定、さまざまな環境下での土壌炭素隔離のモデル化、または窒素固定の動態の理解に焦点を当てた研究プロジェクトへの資金提供は含まれません。 これらの研究分野は関連性があり重要です。 しかし、これらの分野に該当するプロジェクトは多岐にわたり、特定の農法（不耕起作物や被覆作物など）に関する研究と重複しているため、テキスト分析を使用して資金を見積もることはできません。 したがって、すべての実践に対する資金の合計は、上記のセクションで示した気候緩和のための資金の合計レベルと同等ではありません。

連邦研究開発機関とプログラムは、農業における気候変動の緩和と適応を進めるために必要な基礎研究と応用研究に重要な支援を提供しています。 しかし、農業研究開発資金の総額は停滞しており、生産性を重視した研究への資金提供は減少しており、気候緩和のいくつかの分野（特に腸内メタン）では、その緩和の可能性と比較して研究開発資金が特に少ない。 これらのギャップに対処するための研究開発プログラムを強化するには、多くのオプションが利用可能です。

2023 年に更新される予定の農業法案は、いくつかの研究プログラムに対する義務的な資金提供レベルを決定します。 これまで、FFAR と OREI に強制的な資金提供を行ってきました。 2018 年の農業法案により OREI に強制的資金が提供され、23 年度には 5,000 万ドルに増加しました。 また、それを恒久的なベースラインに追加し、事実上、将来の農業法案にデフォルトで組み込まれ、研究者に資金提供の予測可能性と保証を提供します。 2018年の法案ではFFARに1億8,500万ドルの強制的資金も提供されたが、基準額には追加されなかった。

農業法案以外にも、気候変動に配慮した農業イノベーションを強化する追加の機会は、歳出プロセスや独立した法律の中に見出されます。 年次歳出サイクルは、政策立案者が気候変動に配慮した農業の研究開発に資金を提供し、資金不足地域に追加資金を振り向ける機会を提供します。 さらに議会は以前、農業研究開発を強化するための単独法案を提案している。 たとえば、2021年にはディック・ダービン上院議員（民主党、イリノイ州）とジェリー・モーラン上院議員（共和党、カンザス州）が上院にアメリカ成長法を導入し、また、チェリ・バストス下院議員（民主党、イリノイ州、17年）、ジミー・パネッタ下院議員（民主党、カリフォルニア州-20)、キム・シュリエ氏(民主党、ワシントン州-8)が下院にいる。 この法案は、農務省の農業研究機関への資金をインフレ調整後毎年５％増額することを提案している。 この法案は、2016年に可決された際にNIHへの資金提供を強化した「21世紀治療法」をモデルにしたものだ。 この法案または同様の法案を可決することは、農業システムが直面する無数の課題にうまく対処するための研究開発能力を拡大するのに大いに役立つでしょう。

さらに、いくつかの行政上の変更により、気候変動に配慮した研究開発が前進する可能性があります。 無視されている研究分野に資金を振り向けるだけでなく、農務省は農業研究開発プロジェクトに関して提供するデータの詳細レベルと透明性を向上させる必要がある。 政府機関やプログラム（助成金や学内研究を含む）にわたる研究開発支出の一元化された検索可能なデータベースがあれば、アクセスしやすさと透明性がさらに高まります。 これは、上で紹介したような分析を容易にするだけでなく、自分の作業を他の研究プログラムの作業と調整する必要がある研究者やプログラム管理者にも役立ちます。 この目標の一環として、USDA は ARS が予算をどのように支出するかに関するデータの透明性を高めることを目指すべきである。 プロジェクトレベルの資金や支出のデータがなければ、気候変動緩和やその他の分野への ARS 支出を正確に見積もることはできません。 さらに、研究開発機関は学内資金と学外資金をより詳細に分類する必要がある。 たとえば、プロジェクトが気候緩和、気候適応、生産性向上、またはその他の問題に関連しているかどうかを示すために使用される、政府機関やプログラム全体で一貫したキーワードを確立できます。

議会と農務省は最近、気候変動に配慮した農業慣行の導入に対する支援を拡大しました。 インフレ削減法は、農家が環境に有益な慣行や技術を導入するための財政的および技術的支援を提供する保全プログラムに約 200 億ドルの資金を提供しました。「インフレ削減法による FPAC プログラムへの投資」、USDA Farmers.gov、2022 年 10 月 26 日アクセス、 https://www.farmers.gov/inflation-reduction-investments。 USDAはまた、米国で生産される気候変動に配慮した商品の市場拡大を目的とした70のプロジェクトである気候変動対応商品パートナーシップに対する28億ドルの助成金も発表した。 これらの取り組みは、既存の気候変動に配慮した実践の採用を増やし、その気候変動への影響をより適切に定量化することにつながるはずです。エミリー・バス、「気候変動に配慮した農業への農務省の最新投資は単なる始まりです」、ブレークスルー・インスティテュート、2022年9月28日、 https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/the-usdaslatest-investments-in-climate-smart-agriculture-are-just-a-start。

こうした取り組みにもかかわらず、インフレ抑制法も気候変動に配慮した商品のためのパートナーシップも、重要な研究開発活動に多額の資金を提供していません。 NIFA、ARS、FFARなどの機関から資金提供を受けた研究は、農業を脱炭素化する米国の能力を裏付けている。 それがなければ、農業生産者は二酸化炭素排出量を最小限に抑えるために必要な、新しく改良されたツール、技術、実践にアクセスできなくなります。 最終的には、気候変動に配慮したイノベーションをサポートするには、堅牢な連邦農業研究開発システムが必要です。

Dan Blaustein-Rejto は、Breakthrough の食品および農業プログラムのディレクターです。

エミリー・バス氏は、ブレークスルー社の食料および農業プログラムの連邦政策アシスタント・マネージャーです。

グイド・ヌニェス・ムヒカ氏は、Breakthrough のシニア データ サイエンティストです

ジャスミン・ユウは博士号を取得しました。 テキサス A&M 大学で生化学の博士号を取得し、有望なバイオ燃料作物ソルガムの発生の遺伝的および分子的プロセスを研究しました。