この記事はの一部です 地球のトラブルシューティング: 大胆かつ革新的で潜在的な可能性を探求する複数部構成のシリーズ 世界を変える取り組み テクノロジーを気候変動に対する武器として活用すること。
コンテンツ
- 正当な理由があって神を演じる
- 地球を作り直す
- 地球工学へのさまざまなアプローチ
- 心配する必要がありますか？
- 無駄にする時間はありますか？
光を散乱するエアロゾルが地球の上層大気中に注入されるにつれて、夏の紺碧の空がかすんだ白に消えていく様子を想像してみてください。 巨大な人工化学スポンジで覆われた惑星が、私たちが呼吸する空気からガスを吸収しているところを想像してみてください。 酸性化のレベルを変えるために、地球の海を数百万ポンドの重炭酸カルシウムで満たすことを想像してみてください。
紙の上では（あるいは、スクリーン上では）、これらの提案は、1970 年代の終末論的で誇大妄想的なジェームズ・ボンド映画のプロットに少なからず似ています。
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ある意味では、それらはそれほど違いはありません。 それらはすべて、地球の複雑な「地球システム」を大規模かつ地球規模で変更するという明確な目標を持って提案された取り組みです。 ただ、ボンド悪党たちの邪悪な人口破壊活動とは異なり、「地球工学」と呼ばれるこの種の改造は、人類の利益のために実行されることを目的としています。
あるいは、議論はそうなります。
正当な理由があって神を演じる
1958年末、当時米国気象局の気象研究部長だったハリー・ウェクスラーは、「大規模な気象改変」の手段について説明した。 提案は、 雑誌に掲載されました 科学、北極海で大量の水蒸気を生成する方法について議論しました。 これが凝縮してその地域を覆う氷の雲を形成し、「熱の損失を半分に減らす」という目標があると同氏は示唆した。 極点付近の地表からの放射線。」 そうすることは、私たちが知っているように、地球に気候を変える大きな影響を与えるでしょう。 この仮説上の巨大な蒸気雲はどのようにして実現されるのでしょうか? 単純です。冬の間に海で 10 メガトンの爆弾を 10 個爆発させます。
言うまでもなく、ウェクスラーの提案は採用されませんでした。 しかし60年経った今でも、その背後にある考え方、つまり人類には地球利益のために気候を変える力があり、おそらくは道徳的義務があるという考えが科学者や他の研究者を魅了し続けている。
1958 年と今日の違いは、ここ 2019 年では、気候変動の影響についてはるかに多くのことがわかっているということです。 大気中の二酸化炭素レベルが上昇しているというチャールズ・デイビッド・キーリングの発見など、1950 年代後半に提起され始めた懸念は、今日では広く理解されています。 世界の多くの地域では、残念なことに、気候変動の影響があまりにも明白であり、異常気象現象を見分けることはできません。
非常に歓迎すべき太陽光発電と風力発電の拡大で私たちが目にしているものは、ある程度簡単に実現できる成果であると考えられます。
大気中の二酸化炭素やその他の温室効果ガスのレベルを削減することは、時間の経過とともに緊急性が高まる問題です。 たとえ私たちが積極的に一人当たり排出される二酸化炭素の量を増やさなくても、 世界の人口が増加しているということは、もし私たちが現状のままであれば、問題は指数関数的に悪化することを意味します コース。
1800 年、世界の人口は推定 10 億人でした。 1900 年までに、その数字は 16 億に増加しました。 現在では 70 億より北のどこかにあります。 2100年までに100億人に達する可能性があるとの予測もある。 したがって、私たちが現在と同じ持続不可能なレベルに留まるためには、一人当たりの二酸化炭素のレベルを下げる必要があります。
地球を作り直す
地球工学について書かれた最良の本の 1 つは、オリバー モートンの本です。 リメイクされた惑星. それはモートンが私たちに2つの質問をすることから始まり、多くの人がこれが気候変動に対する唯一の実行可能な解決策の1つであると考えるようになりました。
まずモートン氏は、気候変動のリスクを軽減するための真剣な行動をとる価値があると我々は信じているのか、と問うている。 第二に、現在の方法では経済の二酸化炭素排出量をゼロ近くまで削減することは実際に非常に難しいと考えていますか? これらの質問の両方に「はい」と答えることが、より抜本的な気候変動対策につながります。 地球工学に参入します。
「世界は地球工学をもっと理解する必要があると私が考える理由は、脱炭素化についての最も楽観的な予測でさえも、 パリ協定が提案する[華氏3.6度]の境界線内に世界を維持する脱炭素化を見せてください」とモートン氏はDigitalに語った。 トレンド。 「炭素削減曲線の前半で世界の工業経済を押し下げる可能性のある政策が、後半にも機能するかどうかも明らかではない。 電力使用量を削減することは可能かもしれませんが、二酸化炭素を削減するのがはるかに難しい場所は他にもたくさんあります。 非常に歓迎すべき太陽光発電と風力発電の拡大で私たちが目にしているものは、ある程度簡単に実現できる成果であると考えられます。 送電網の脱炭素化は、製鉄所やセメント工場よりも簡単です。」
地球工学へのさまざまなアプローチ
私たちの惑星という複雑なシステムを変えるのは難しそうに思えます。 それくらいは明らかだ。 しかし、良いニュースは、氷冠の融解と異常気象の増加が「良い」と考えられるとしたら、それは実現可能であると私たちが知っているということです。 以前にもやったことがあります。 現在のレベルの気候変動をもたらした工業化は、意図的ではなかったとはいえ、地球工学の一形態でした。
太陽光地球工学などの取り組みには法外な費用がかかるのではないかという懸念が広がっています。 これは真実ではありません。
幸いなことに、今日の地球工学に関する提案は、ハリー・ウェクスラーの気象爆撃キャンペーンほど終末論的なものではありません。 大まかに言えば、彼らは 2 つの陣営のいずれかに分類されます。 1 つ目は、太陽放射管理 (SRM) または太陽地球工学として知られるもので、太陽のエネルギーの一部を反射します。 宇宙に戻すことで、地球内の温室効果ガスレベルの上昇によって引き起こされる温度上昇を相殺することができます。 雰囲気。
太陽地球工学を実施するための 2 つの主な提案には、次のものがあります。 太陽光を遮るためのスペースリフレクター 地球に到達する前に、あるいは 成層圏エアロゾルを利用する 上層大気からの太陽光を反射する小さな反射粒子が含まれています。
もう 1 つの隅には、温室効果ガス除去 (GGR) または炭素地球工学と呼ばれるものがあります。 これは、二酸化炭素やその他の温室効果ガスを空気中から吸引することで、大気中から除去しようとしています。 これは、（他の考えられる方法の中でも）大規模な植林活動、海に栄養分を加えて大気から二酸化炭素を引き出すことによって達成できる可能性があります。 大型機械を作る 周囲の空気から二酸化炭素を除去し、貯蔵します。
現在、法律制定と資金調達の両方の観点から、炭素地球工学への注目が高まっています。 たとえば最近、カナダの企業カーボン・エンジニアリングは、大気中の炭素を回収するために設計された技術に対する6,800万ドルの株式調達ラウンドを完了した。
太陽地球工学は、それ自体で非常に有望であるにもかかわらず、同じような機会が与えられていません。 おそらくこれは、そのようなプロジェクトが大規模であることが部分的に原因であると考えられます。 しかし、有意義な能力で気候変動に対処するには、これら 2 つのアプローチを組み合わせて連携することが必要になる可能性があります。
心配する必要がありますか？
パラダイムを変えるような主要な開発と同様に、地球工学にも大きな懸念があります。 興味深いことに、モートン氏は、気候変動についての知識が増えるにつれて、気候変動の影響と闘うための大規模な取り組みに対する懸念が実際には悪化していると示唆しています。
「人々は、気候に対して『神を演じる』かもしれない組織の構想全体について大きな懸念を抱いています。」
「それは直感に反すると思われるかもしれません」と彼は言う。 「人々が不注意による気候変動の影響に気づき始めると、それを相殺する方法を模索することになるでしょう。 しかし、それは完全に理解可能で直感的だと思います。 人間が気候に対して行っていることについて人々の懸念が高まるにつれ、意図的にそのようなことをしようとする意欲は薄れています。 それは、気候に関する議論の多くが不確実性や予期せぬ結果に関するものだからです。」
地球工学に関して提起されている問題の中には、太陽地球工学の取り組みは無期限に継続しなければならないという信念など、誤解である可能性が最も高いものがあります。 彼らはそうしませんでした。 太陽地球工学などの取り組みは法外な費用がかかることが判明するのではないかと心配する人もいる。 これも真実ではありません。 あ ハーバード大学の研究 最近、気候変動と戦うために成層圏に粒子を散布する場合、グリーンエネルギーへの取り組みに現在費やされている5,000億ドルのうち年間わずか20億ドルしかかからない可能性があると結論付けました。
しかし、他の懸念も正当であり、さらに調査する価値があります。 たとえば、 2018 年の論文が Nature 誌に掲載されました 太陽光線が宇宙に反射して広範な不作を引き起こす可能性があることを示唆しました。 そうなると、温暖化の抑制による農業への恩恵がすべて帳消しになってしまいます。
私たちは気候を制御することができますが、そうすべきでしょうか? 地球工学の倫理 | デビッド・シュールマン | TEDxブラウンU
研究者らはまた、地球工学が世界の一部の地域で降雨や嵐のパターンを変えることで壊滅的な影響を与える可能性があるとの懸念を表明している。 これは、大気中の二酸化炭素濃度を大幅に上昇させながら、同時に地球を冷却することによって引き起こされます。
無駄にする時間はありますか？
こうした事件の多くでは、陪審はまだ出ていない。 1つ Nature Climate Change における最近の研究 いくつかの潜在的な問題に対処しました。
「私たちの研究では、太陽地球工学が二酸化炭素濃度の倍増による温暖化を半減させるというシナリオに対する気候反応を評価しました。」 ピーター・アーヴィン、ハーバード大学の博士研究員、ジョン A. ポールソン工学応用科学大学院はDigital Trendsに語った。 「温暖化を半減させると、調査したすべての変数において全体的な気候変動がほぼ半減することがわかりました。 地球温暖化でシミュレーションされた熱帯低気圧の強さの増加の 80% 以上を相殺します。 シナリオ。 また、これが局所規模で当てはまるのか、あるいは一部の場所では太陽地球工学が気候変動の規模を増大させたのかどうかもテストしました。 水の利用可能量に大きな変化や極端な変化が見られた場所は 0.5% 未満であることがわかりました。 私たちの太陽光地球工学シナリオにおける降水量は、太陽光発電なしで見られたものよりも多い 地球工学。」
結局のところ、地球工学はまだ発展途上の科学です。 提示された大胆な解決策については疑問が持たれる必要がありますが、最大の問題は、これらの変更を実施するまでにどれだけの時間が残されているかということです。 気候を変える取り組みには確かにリスクが伴います。 しかし、それらは必要なリスクであることが判明する可能性もあります。
「人々は、気候に対して『神を演じている』かもしれない組織が存在するかもしれないという考え全体について、大きな懸念を抱いている」とモートン氏は語った。 「その懸念は私も全く同じです。 しかし、私はそれと、このように誰も『神を演じる』ことなく気候が変化しているという事実への懸念とのバランスをとらなければなりません。」
Troubleshooting Earth の残りの部分を確認するには、 シリーズのホームページへ.
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