何十年もの間、ハーバード大学の気候科学者デビッド・キースは、人々に彼の研究を真剣に受け止めさせようとしてきました。彼は地球工学の分野のパイオニアであり、さまざまな技術的修正を通じて気候変動と戦うことを目指しています。何年にもわたって、プランクトンを刺激して大気からより多くの炭素を吸い上げるために海に鉄を振りかけることや、空気から直接炭素を捕獲することなどのアイデアがありました。
キースは、空気から炭素を除去する技術を開発する会社を設立しましたが、彼の専門は、太陽光を地球から反射して温室効果ガスによって大気中に閉じ込められる熱の量を減らすソーラージオエンジニアリングです。戦略は証明されていませんが、モデリングはそれが機能することを示唆しています。また、大規模な火山噴火も同じ影響を与える可能性があるため、アイデアを定着させるための実際のデータがいくつかあります。
近い将来、キースと彼の同僚は、この概念の最初のテストの1つを開始することを望んでいます。それは、成層圏として知られる上層大気の層に小さな反射粒子を注入する高高度気球です。実験の場所と時間はまだ決定されていませんが、人工成層圏粒子が噴火が自然に行うように惑星を冷やすのに役立つかどうかを示すための小さな一歩になるでしょう。
しかし、気候変動に技術的な修正を使用するという考えは物議を醸しています。地球工学について話すことは、研究は言うまでもなく、他の方法で気候変動と戦う努力、特に炭素排出量を削減するという重要な仕事を弱めることを恐れて、長い間タブーと見なされてきました。そのため、地球工学は気候研究の周辺に残されました。しかし、人々の態度は変化しているかもしれない、とキースは言います。彼は、地球工学だけでは気候変動の問題を解決することはできませんが、排出削減と一緒に注意深く実施すれば、被害を軽減するのに役立つ可能性があると主張しています。
2000年に、キースはエネルギーと環境の年次レビューで地球工学研究の概要を発表しました。そこで彼は、それまでの主要な気候評価はそれをほとんど無視していたと述べました。今年の初め、彼はシアトルで、米国科学振興協会の年次総会でこの分野の現状について話しました。Knowable Magazineは、科学的、技術的、地政学的な状況がこの数十年でどのように変化したかについてキースと話しました。
気候科学者デビッドキースとの質疑応答
この会話は、長さと明確さのために編集されています。
20年前、あなたは地球工学を「非常に物議を醸している」と呼びました。それ以来、論争はどのように変化しましたか？
当時、それは気候について考えたかなり少数の人々が知っていたものでした—そして彼らが話さないことにほとんど同意しました。そしてそれはそれでした。今ではもっと広く議論されています。確かにタブーは減ったと思います。それは確かにまだ物議を醸していますが、私の感覚は本当の変化があったということです。気候科学や気候に関する公共政策、あるいは環境団体に携わる人々の増加は、たとえ多くの人が決して実施されるべきではないと考えていても、これは私たちが話し合うべきことであることに同意しています。研究が行われるべきであるという合意さえ増えています。本当に違う感じです。
なぜ地球工学について話すことにタブーがあったのですか、そしてそれは有効だったと思いますか？
私はそれが善意であると思います。人々は、地球工学について話すことで排出量を削減する努力が減るのではないかと心配するのは当然です。モラルハザードに関するこの懸念は、研究を行わない正当な理由ではないと思います。エイズのトリプルドラッグカクテルは、誤用されて抵抗を生むため、アフリカで配布することを許可すべきではないと主張する人々がいました。他の人々は、人々がより速く運転するので、エアバッグの実施に反対しました。リスク補償の可能性、つまり人々がより多くのリスクを引き受けることによって行動を変える可能性があるため、あらゆる種類の潜在的にリスクを低減する技術に反対する長い歴史があります。それは倫理的に混乱した議論だと思います。
私にとって最も深刻な懸念は、排出削減を阻止することに政治的関心を持っている大規模な化石燃料会社のように、排出削減に反対する議論として地球工学の可能性を利用しようとする一部の事業体です。この懸念が、一部の大規模な市民社会グループがこのような議論を阻止または封じ込めたいと考えている主な理由である可能性が高いため、気候変動の議論に広く参加することはありません。私にとって懸念は完全に正当化されますが、正しい答えは、議論を避けるのではなく、正面から向き合うことだと思います。エリートが密室で話していることで決定が下されるような世界は望んでいません。
過去20年間で、地球工学研究の量は増加しましたか？
劇的に、ここ数年でさえ。私が2000年にその年次レビュー論文を書いたとき、組織化された研究は事実上ゼロでした。たまに興味を持って、自分の時間の1パーセントほどを費やしている研究者が何人かいました。
今、あなたが言及したいと思うほとんどすべての場所にほとんど研究プログラムがありません。かなり深刻な中国のプログラムがあります。米国の何よりも資金が豊富なオーストラリアのものがあります。ヨーロッパにはいくつかあります。
ソーラージオエンジニアリングがどのように機能するかについて、過去20年間で最大の驚きは何でしたか？
大きな驚きは、私が関わった2つの研究を含む最近の結果であり、グローバルなソーラージオエンジニアリングプログラムの効果は、恐れられていたほど地理的に不平等ではないことを示しています。実際の公共政策にとって重要なのは、誰が悪化するかということです。
昨年NatureClimate Changeで発表されたある論文では、非常に高解像度のコンピューターモデルを使用し、陸面全体で2つの世界を比較しました。1つは産業革命前の2倍の二酸化炭素レベルがある世界ともう1つの世界です。ここでは、温度変化を半分に減らすのに十分なソーラージオエンジニアリングがあります。気候変動に関する政府間パネルによって指定された33の地理的研究地域のそれぞれについて、ソーラージオエンジニアリングが特定の気候変数を産業革命前のレベルに戻すか、それとも産業革命前のレベルからさらに遠ざけるかを調べました。 、これを「悪化」と呼びます。
極端な気温の変化、平均気温の変化、水の利用可能性の変化、極端な降水量の変化など、最も重要な気候変数のいくつかに焦点を当てました。そして、私たちが見つけたものは、ほとんど真実ではないように思われます。悪化した単一の領域に単一の変数はありませんでした。それは驚きでした。
3月にEnvironmentalResearch Lettersに掲載された論文で、別のモデルで同じ分析を行ったところ、ソーラージオエンジニアリングでは、4つを除くすべての地域ですべてが緩和されていることがわかりました。しかし、それらの4つはすべて、湿った乾燥した地域です。ですから、一般的に人々は湿るよりも乾くのを心配しているので、これらの地域の多くの居住者は実際にその結果を好むでしょう。
さて、モデルが示すことは、現実の世界では真実かもしれないし、そうでないかもしれません。しかし、これらの技術を実際に調べて実験で評価する理由が1つある場合、このような結果は、地域を大幅に悪化させることなく、気候の主要な摂動のほとんどすべてまたは多くを減らすことができることを示しています。それはかなりのことです。
成層圏制御摂動実験（SCoPEx）として知られる、計画された実際の実験はどのように機能しますか？
SCoPExは、成層圏にエアロゾルを入れ、プルームに放出されてから最初の数時間と最初の1km程度の相互作用を測定する成層圏気球実験です。これには、科学機器のパッケージを運ぶゴンドラを高度20kmまで持ち上げる高高度気球が含まれます。氷、炭酸カルシウム（基本的には粉末状の石灰石）、硫酸塩と呼ばれる硫酸の液滴など、ごく少量の物質を放出します。ゴンドラには、元々エアボート用に作られたプロペラが取り付けられ、放出された物質のプルームを飛んで測定を行うことができます。
放出される物質の量は1キログラムのオーダーであり、放出されると健康や環境に直接影響を与えるには小さすぎます。目標は、気候を変えたり、太陽光を反射できるかどうかを確認したりすることではありません。目標は、成層圏、特にプルームでエアロゾルが形成される方法のモデルを改善することです。これは、ソーラージオエンジニアリングがどのように機能するかを理解するのに非常に関連しています。すぐに実験を開始したいと思っています。しかし、それがいつどこで発生するかは、バルーンの可用性と諮問委員会からの推奨事項によって異なります。
下層大気の硫酸汚染に関連する健康上のリスクがあることを私たちは知っています。成層圏に硫酸塩エアロゾルを注入することによる潜在的な健康リスクはありますか？
私たちが成層圏に置いたものはすべて表面に降りてくるでしょう、そしてそれは私たちが考慮しなければならないリスクの1つです。本格的なソーラージオエンジニアリングプログラムでは、年間約150万トンの硫黄と硫酸を成層圏に注入する必要があります。これは、航空機の艦隊を使用して行うことができます。約100機の航空機が、高度約20 km（12マイル）までのペイロードを継続的に飛行する必要があります。これがおかしなことに聞こえると考えるのは間違いではありません。下層大気の硫酸汚染は毎年多くの人を殺していることを私たちは知っているので、成層圏に硫酸を入れることは明らかにリスクです。しかし、実際には年間150万トンがどれだけあるかを理解することが重要です。
フィリピンのピナツボ山の1991年の噴火は、成層圏に1年間で約800万トンの硫黄を注ぎ込んだ。それは気候を冷やし、あらゆる種類のシステムに影響を及ぼしました。現在の世界の硫黄排出量は、下層大気への年間約5,000万トンであり、微粒子状の大気汚染により毎年数百万人が死亡しています。したがって、ソーラージオエンジニアリングによる相対リスクはかなり小さく、ソーラージオエンジニアリングを行わないリスクと比較検討する必要があります。
本格的なソーラージオエンジニアリングプログラムはどれくらい早く軌道に乗ることができますか？
それは非常に速く起こる可能性がありますが、それが非常に速く起こるすべての方法は悪いケースであり、基本的に1つの国が非常に速くそれに飛びつきます。国がそれを始めるだけでなく、明確な計画を明確にし、チェックとバランスなどを組み込むことが最善であることは明らかです。
次の50年から10年の間にはるかに広範な研究があった場合（これは態度が実際に変化しているために可能です）、一部の国の連立は、批判される可能性のある深刻で目に見える計画で実際の実施に向けて動き始める可能性があります。この10年の終わりまでに始まる科学コミュニティ。そんなに早く起こるとは思いませんが、可能だと思います。
地球工学は、化石燃料の排出量の削減や大気中の炭素の除去など、気候変動と戦うための他の取り組みとどのように適合しますか？
気候変動について私たちが行う最初の、そしてはるかに重要なことは、経済の脱炭素化です。これは、経済活動と炭素排出量との関連を断ち切ります。排出量を削減しなければならないという事実を変えるソーラージオエンジニアリングについて私が言えることは何もありません。そうしなければ、終わりです。
次に、すでに放出された炭素を捕獲して貯蔵することを含む炭素除去は、放出と大気中の二酸化炭素の量との間のリンクを壊す可能性があります。大規模な炭素除去は、排出量が明らかにゼロに向かっているときに本当に理にかなっており、経済のより困難な部分を緩和する方向に向かっています。そして、ソーラージオエンジニアリングは、大気中の二酸化炭素の量と気候変動（海面の変化、極端な出来事の変化、気温の変化など）との関係を部分的かつ不完全に弱める可能性がありますが、壊すことはありません。
したがって、大気中の温室効果ガス全体の曲線を見ると、排出削減は曲線を平坦化すると考えることができます。炭素除去は、カーブの反対側にあなたを連れて行きます。そして、ソーラージオエンジニアリングは曲線の頂点を切り落とすことができます。これにより、すでに大気中に存在する二酸化炭素のリスクが軽減されます。
緊急時の脱獄カードとしてのみ使うべきだと考える人もいます。一部の人々は、産業革命前の気候に素早く戻ろうとするためにそれを使用すべきだと考えています。ソーラージオエンジニアリングを使用して、カーブを徐々に開始し、徐々に終了することで、カーブの頂点を切り取っていると主張しています。
ソーラージオエンジニアリングが起こり、気候危機に変化をもたらす可能性について楽観的だと思いますか？
賢明な政策を可能にする国際的な環境から遠く離れているように見えるので、私は今のところそれほど楽観的ではありません。そして、それは米国だけではありません。それは、よりポピュリストな政権を持つヨーロッパの国々です。ブラジルです。それはより権威主義的なインドと中国です。それはもっと民族主義的な世界ですよね？短期的には、グローバルで協調的な取り組みを見るのは少し難しいです。しかし、私はそれらが変わることを願っています。
このストーリーは元々KnowableMagazineに掲載されていましたが、気候ストーリーの報道を強化するグローバルなジャーナリズムコラボレーションであるCovering ClimateNowの一部としてここで再発行されています。
