太陽ジオエンジニアリングでは、物質を大気中に散布して反射性エアロゾルを形成し、太陽光を宇宙へ跳ね返します。
地球全体の気温上昇を止められる可能性がある一方、地域や地方の気温はその後数年間、上昇し続けるかもしれないことが、新たな研究で示されています。
太陽ジオエンジニアリングがもたらす広範な影響は、依然として十分に解明されておらず、地球温暖化対策として潜在的なリスクを伴う手法です。
米国科学・工学・医学アカデミーは、このテーマに関する追加研究への資金提供を推奨しています。
温室効果ガス排出を迅速に削減する努力にもかかわらず、世界の一部が耐え難いほど暑くなった未来を想像してみてください。一部の政府は、微細な反射性エアロゾルを形成する物質を上層大気に散布し、地球を「ジオエンジニアリング」することを決めるかもしれません。これは成層圏エアロゾル注入と呼ばれるプロセスです。
理論上、こうした微粒子は太陽光を少し多く宇宙へ反射し、地球温暖化の影響を和らげます。火山噴火のような効果を想定する人もいます。たとえば1991年のピナトゥボ山の噴火は、数か月にわたり、地球の平均気温を約0.5℃低下させました。しかし、その噴火と同様に、影響は地球表面の場所によって大きく異なる可能性があります。
お住まいの地域の気温が下がるのに、どれくらいかかると思いますか？1年？5年？10年？
お住まいの地域の気温が上がっているように見えたら、どうでしょう？
実際、それこそが起こり得ます。成層圏エアロゾル注入によって地球全体の気温上昇を食い止められる可能性が、モデル研究で示されている一方で、私たちの研究は、地域や地方の気温がその後数年間、上昇し続ける可能性を示しています。気候政策を公平に評価し、入手可能な最善の科学的知見に基づいて解釈するためには、一般の人々や政策立案者がこの点を理解することが不可欠です。
地域の気温が上昇し続ける可能性がある理由
私たちは、掲載された論文で、2022年9月27日付の米国科学アカデミー紀要において、地球の気候の自然変動によって成層圏エアロゾル注入の効果が見えにくくなる可能性を検討しました。
気候の自然変動とは、人間の活動に起因しない気候の変動を指します。たとえば、海洋、大気、陸地、海氷の間や内部で起こる、混沌とした予測不能な相互作用です。自然変動の一例は、エルニーニョ・南方振動 現象です。エルニーニョの年、またはその反対のラニーニャの年には、世界の多くの地域で、そうでなければ生じなかったような高温や低温が観測されます。こうした現象は、地球の気候システムに避けがたく存在する特徴です。
私たちは、成層圏エアロゾル注入を含む10件の気候モデルシミュレーションを調べ、十分な量のエアロゾルを加えて産業革命前と比べた地球全体の気温上昇を1.5℃（2.7°F）に抑えた場合に、人々が経験する可能性のある気温を分析しました。これは国連の10年間にわたる期間について分析したもので、パリ気候協定の目標です。
その結果、地球規模の平均気温が低下しても、地球人口のかなりの割合が温暖化の継続を経験する可能性があり、最大で55％の人々が、なお気温上昇を経験すると分かりました。成層圏エアロゾル注入の開始から10年後まで続く可能性があります。
これは、米国、中国、インド、欧州の一部など、世界最大かつ最も豊かな国々の一部でも起こり得ます。将来、成層圏エアロゾル注入を試みる能力を持つ国々こそが、特に可能性が高く、気温上昇に直面し続けるかもしれません。
影響は依然として十分に解明されていない
太陽放射改変にはさまざまな手法が提案されていますが、ほとんどの専門家は、成層圏エアロゾル注入が最も効果的で、最も費用のかからない手法だと考えています。
基本的な考え方は、高度約12～16マイル（20～25キロメートル）の成層圏の一部に微細な反射性粒子を生成することです。この高度は通常の航空機の飛行高度より上です。ロケットを使うというSF作品もありますが、ほとんどの専門家は、エアロゾルを十分な高さに、かつ安定して散布するには、改造した航空機が必要になると考えています。
2021年、米国科学・工学・医学アカデミーは、成層圏エアロゾル注入を含む太陽放射改変に関する報告書を発表しました。報告書は気候科学者、経済学者、法律家などで構成される委員会が作成しました。同委員会は、米国がこのテーマの研究に資金を提供すべきだと結論づけました。その理由の一つとして、太陽放射改変がもたらす影響が依然として十分に解明されていないことを挙げています。
理解が不足していること自体が大きなリスクです。世界が成層圏エアロゾル注入のような戦略を追求した場合に何が起きるかは、依然として分かっていません。まして、特定の国や組織が単独でこうした介入を実行しようとした場合のことは、なおさらです。
私たちは、成層圏エアロゾル注入がもたらす潜在的な影響に関する研究には、次のような可能性を調べる研究を含めるべきだと考えています。作物収量の変化、世界的な降雨パターンの変化、あるいは地球の生物圏の重要な地域、たとえばアマゾンの熱帯雨林の変化です。実際のところ、成層圏エアロゾル注入によって何が起きるのか、私たちはよく分かっていません。だからこそ、このテーマの研究が極めて重要なのです。
気候変動を抑えるには排出削減が不可欠
私たちは、成層圏エアロゾル注入の実際の使用を提唱しているわけではないことを、明確にしておきたいと思います。
成層圏エアロゾル注入のような太陽放射改変戦略の不確実性を避ける最も直接的な方法は、地球温暖化の根本原因に対処することです。そのためには、多くの科学的研究で示されているように、二酸化炭素、メタン、その他の温室効果ガスの大気中への排出を大幅に削減する必要があります。
