• インターネットの炭素フットプリント、ひいては気候変動への寄与は、近い将来に大幅に増加する可能性が高い。
• 低排出の電力を使う国やネットワークを経由してトラフィックが運ばれれば、インターネット利用に伴う炭素排出は一部にまで減らせる可能性がある。
• SCIONインターネットアーキテクチャにより、利用者は環境面で優れた経路を特定して選択できるようになり、ネットワーク事業者はよりグリーンになることでトラフィックを呼び込むインセンティブを得る。
インターネットは、利用者の機器、データセンター、データを転送する通信ネットワークという異なる場所で電力を消費している。今日のインターネットの広範な利用により、そのインフラ（ネットワークとデータセンター。消費者の機器は含まない）の総電力消費量は相当な規模に達しており、その量は約年間500TWh、または世界の電力消費量の2.5%に相当する。さらに、インターネットのトラフィック量は着実に増加しているため、このエネルギー消費量は2030年までに8倍に増加する可能性がある。電力生産は依然として相当量の温室効果ガスを排出しているため（世界平均で1kWhあたり475gのCO2換算量）、インターネットのトラフィック増加は気候変動に関する深刻な懸念をもたらしている。予測が正しければ、インターネットは2030年までに年間17億トンの追加の温室効果ガス排出の原因となり、これは2019年のロシアのCO2排出量に相当する。
排出削減への正しい道筋
インターネットサービスの提供方法によって、気候への影響は大きく異なる。例えば、チューリッヒとロンドンの間で通信する場合、通信ビットがドイツとオランダを経由するのではなく、フランスを経由すれば、炭素排出量は7分の1以下になる。理由は、電力の炭素排出量がはるかに低いフランスでは、他の2か国よりも電力の炭素排出量がはるかに低いためであり、輸入があってもこの差は解消されない。ただし、この国別の炭素強度は時間によって大きく変動する。太陽光や風力といった変動性のある再生可能エネルギー発電所があるため、ドイツの電力消費は、これらの低排出源だけで完全に賄える場合があるため、こうした時期にはドイツ経由の通信が環境面でより魅力的になる。また、経路上のネットワーク事業者が単に地域の電源構成を消費するのではなく、低排出電力の専用利用を約束し、それによって小さな炭素フットプリントで運用している可能性もある。
ここで、通信経路を現在の炭素フットプリントに基づいて動的に選択できると想像してほしい。そのようなシステムは、膨大な量の炭素排出を抑制する可能性を持ち、インターネットの気候への影響を大幅に減らすことができる。経路だけでなく、通信の他方の終点も炭素強度に基づいて選択できれば、この節約効果はさらに顕著になるだろう。地理的な複製により、同じコンテンツは通常さまざまなデータセンターから利用可能であり、そのような最適化が可能になる。
より柔軟なインターネットアーキテクチャ
よりクリーンな通信経路と宛先が提供されれば、その多くの利用者がそのような選択肢を利用すると予想される。CO2削減への支払い意思額の推計は、そのような通信がより高価（低排出電力は時期によっては高くなる可能性がある）であったり、より遅かったり（低排出経路は最速の経路ではないかもしれない）しても、環境に配慮した通信への需要は維持されることを示唆している。
残念ながら、今日のインターネットアーキテクチャは、そのような利用者の選好に対応する体制が整っていない。現在使われている経路探索の仕組み（BGPと呼ばれるプロトコル）は、インターネット上の任意の2地点の間に単一の経路しか提供せず、利用者に透明性も選択肢も与えていない。
こうした欠点を解消するため、研究者は10年以上にわたり、実行可能な代替案の開発に取り組んできた。この代替案であるSCION次世代インターネットアーキテクチャは、サービス事業者（ISP）が顧客に複数の経路を提供し、それらの経路に（経路の炭素フットプリントなどの）価値ある情報を付加し、顧客の経路選択に基づいてトラフィックを転送できるようにするものである。
SCIONを導入するにあたり、インターネットの中核的な運用に関して急激な置き換えは必要ない。代わりに、SCIONは現在のパラダイムと共存し、SCIONを採用する主体からなる徐々に拡大するサブネットワーク内で経路選択を可能にできる。すでにいくつかのISPがSCIONを運用しており、Anapaya SystemsはSCION接続を世界60以上のデータセンターで提供している。
好循環のインターネット
その経路選択機能により、SCIONは、利用者が電力消費を低排出のネットワーク事業者へと移行できるインターネットを生み出す。驚くべきことに、このような環境配慮型のルーティングは、省エネルギー機器や低排出電力に投資する事業者への報酬を生み出す。この報酬の仕組みは好循環を生む可能性がある。環境に配慮した事業者が より多くのトラフィックを呼び込めれば、排出の多い事業者は逆にトラフィックを失い、結果として収益の一部を失うことになる。
インターネットのトラフィック輸送は固定費が高く利益率が低い事業であるため、トラフィックの減少はネットワーク事業者の利益に大きく影響する。赤字の危険に直面した排出の多いISPは、環境意識の高い利用者を取り戻すために、エネルギー効率を高めたり、グリーン電力を契約したりして炭素フットプリントを削減する可能性がある。その結果、インターネットにおける経路選択は、トラフィックを低排出のネットワーク構成員に再配分するだけでなく、ネットワーク全体の構成員すべてに炭素フットプリントの削減を促す。
このような環境に配慮したサービスは、採算を取りながら提供できると考えるに足る理由がある。低排出電力のコストは近年、標準的な電力価格と競争力を持つようになったが、太陽光や風力などの電源の変動性によるコストをどのように定量化するかは、依然として議論されている太陽光や風力などの電源の変動性に起因するコスト。いずれにせよ、電力コストは通信事業者の運用コストのわずか5%にすぎず、いかなる値上げも大きく薄められる。収益面では、行動経済学的研究によれば、消費者は、インターネットサービスが完全にカーボンニュートラルになれば、平均して6%多く支払う傾向があることが示唆されている。
したがって、少なくとも部分的なCO2削減は、ISPにとって現実的なビジネス機会となる。SCIONによって可能となる環境に配慮したルーティングは、地球にとってよいだけでなく、ビジネスにとってもよいものとなり得る。
