私たちは情報化時代に生きています。地球物理学者は地震データを分析し、新たな石油資源や、既存油田の生産を高めるためのより優れた技術を見つけます。政治家は資金を集め、情熱や恐怖をあおり、有権者の投票傾向を把握するためにデータを分析し、投票所へ行くよう促したり、思いとどまらせたりします。今日の経済で最も活発な分野の一つは、マーケターの利益のために、私たちの購買行動やウェブ閲覧習慣のあらゆる細部を解釈できるという考えを前提としています。そう考えると、こうした技術的洞察力を備えた人々が、集団として気候の記録にこれほど目を向けないことは、理解しがたいことです。
大気中のCO2濃度と気温を、三つの異なる時間尺度で関連づけた、読みやすい三つのグラフは、これまでの経緯、今後の方向、そして気候の破局から地球を救うために必要なことを示しています。
最初のグラフは、250年前の産業革命の始まりに人類が本格的に化石燃料を燃やし始めて以来、大気中のCO2濃度が約120 ppm（百万分率）上昇したことを示しています。
当時のCO2濃度は約280 ppmで、これはすでに、以下に示すNOAAの南極氷床コアデータに基づく 古気候記録 が示す過去40万年間の最高値に近い水準でした。この記録は、CO2濃度と大気温度との強い相関も示しています。
気温の変化（青）と二酸化炭素の変化（赤）
この記録はまた、過去にCO2濃度が280 ppm近くに達した4回はいずれも、気温が現在より約2oC高かったことを示しています。18人の一流科学者が 1年前に発表した報告書 によれば、これは今日の若者、将来世代、そして自然にとって災厄となるでしょう。
IPCCの総意は、今世紀末までに450 ppmに達すれば2oCの上昇に相当するというもののようです。しかし、 Hansenら は、容認できない気候影響を避けるには濃度を350 ppm未満に下げる必要があると結論づけています。一方、古気候記録によれば、280 ppmでも地球の気温が現在より2度高くなる状態が繰り返し生じています。
現在、温室効果ガス濃度は過去の最高値を120 ppm上回っています。したがって、過去にこの水準からおよそ80 ppm低下した際には、気温が約10oC下がったことを、私たちはいくらかの不安をもって注視すべきです。
CO2と気温の相関が280 ppmを超える120 ppmの上昇にも当てはまるとすれば、極地では15oCの上昇、 平均で4oCの上昇 、そして深刻な事態が見込まれます。
過去に400 ppmだった時代については、こちらをご覧ください： 400 ppmの世界、第1部：なお続く大きな変化。（ヒント：北極圏のエルズミア島は18oC暖かく、現代のラクダの祖先が生息していました。また、海面は25メートル高かったのです。）
以下のグラフは、 スクリップス海洋研究所が作成したもので、過去15年間にCO2と気温の相関が崩れたように見えます。
1年前に発表された研究で、スクリップスの研究者らは、これを、 太平洋十年規模振動 に関連する東太平洋の海水の冷却に帰しています。これは、まだ原因が分かっていない現象で、北太平洋の表層水温が20～30年周期で上昇と下降を繰り返します。
より最近の研究では、 南太平洋 と 大西洋 も余剰熱を取り込んできたことが示唆されています。共通するのは、深層水による熱の取り込みと、その背景にある状態が短期間であることです。
これら三つの記録から明らかに読み取れる教訓は、閉じ込められた熱を深海へ移さなければならないということです。ところが従来の通説では、化石燃料の燃焼をやめるか、燃焼によって生じるCO2を回収して埋める必要があるとされています。
私たちはすでに気候変動の影響を経験しており、科学者によれば、たとえ大気へのCO2排出を直ちに止めても、その影響は1,000年間続きます。風力、太陽光、原子力、あるいは核融合へとすべてのエネルギーシステムを転換することに相当するこの方法は、したがって、適切な時間内に実現できたとしても、理想的とは言えない結果しかもたらしません。
SkepticalScience によれば、1 ppmはCO2 7.81ギガトン（GtC）に相当します。したがって、Hansenが示す350 ppmに戻すには390 GtCを隔離する必要があります。また、長期記録が示すように、地球の気温をさらに2度上昇させる可能性がなおある280 ppmに戻すには、CO2を937ギガトン隔離しなければなりません。
Vaclav Smil は、CO2濃度が450 ppmを超えるのを防げる時間枠内でCCSを導入することは不可能であり、まして現在の水準から濃度を下げることは不可能だと指摘しています。しかし議論のために、必要となる費用を考えてみましょう。
BloombergのJeremy van Loon は、既存のすべての発電所にCCS技術を導入する費用を17.6兆ドルと見積もっています。
まず、電力部門が占めるのは米国のエネルギー関連CO2排出量のわずか 39％ です。したがって、排出量をすべて隔離するには――そもそも全量の回収は不可能ですが――45兆ドルかかり、それでも地球温暖化をさらに1,000年間固定化するにすぎません。現在、私たちは毎年約10 GtCを大気に加えています。350 ppmを超える50 GtCを回収・隔離するには、たとえ実現できたとしても、少なくとも225兆ドルかかります。
私の計算では、これは1トン当たり4,500ドルで、すべて間接費です。
Smilの推計では、石油7.2バレルはCO2 1トンに相当します。また、石油1バレルからディーゼル燃料12ガロン、ガソリン19ガロンが得られるため、効果的なCCSを実現すれば、これらの燃料価格は1ガロン当たり20ドル上昇します。
Jesse Jenkins によれば、気候変動対策で主導的役割を果たすことを世界から期待されている米国の世帯は、1トン当たりおよそ2～8ドルを支払う意思があるようです。したがって、CCSは実現性がありません。私たちが支出する用意のある金額で隔離できる炭素量では、気候にほとんど何の違いももたらしません。つまり、データが示す選択肢は一つしかありません。表層海洋の熱を隔離することです。
ヒートパイプとは、損害をもたらす熱を熱シンクへ移す装置です。気候変動に関係する熱のうち、最も大きな被害をもたらすのは、熱帯海洋の表層に蓄積している熱です。ヒートパイプはこの熱を深海の安全な場所へ移すことができ、その過程で、現在化石燃料から得ているのと同量のエネルギーを生み出し、その販売収入も得られます。
事実上、必要なエネルギーをすべて生産し、対策費用を賄う収入を得る過程で、250年分のCO2蓄積の影響を無効化できます。また、海水を電気分解して スーパーグリーン水素を生産する過程で、化石燃料の燃焼をやめ、炭素を隔離することもできます。
Shylesh MuralidharanによるMIT修士論文「海洋温度差発電の評価」は、この種の海洋温度差発電所が従来型設計に比べて最大45％のコスト削減を実現し、100 MW発電所の設備費が2,650ドル/kWとなることを指摘しています。同論文の以下の表は、従来型設計でさえ、あらゆるエネルギー技術の中で設備利用率が最も高く、均等化設備費の点で大半の技術に対して競争力があり、原子力やCCS付き先進石炭火力とも同等であることも示しています。これらは海洋の熱問題を解決しないにもかかわらず、気候問題への答えとして頻繁に提示されています。
気候がどのように変化し、どうしてそうなったのかは記録に残っています。何をすべきかを示す証拠も記録にあり、手頃な費用も簡単に計算できます。
私たちに余裕がないのは、現状維持や、技術的な行き止まりへ向かう不必要な脇道です。
気候記録の分析から得られる大きな恩恵は、私たちが子どもたちに残し得る、最も重要で社会的に有益な遺産です。
本記事は The Energy Collectiveとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
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著者：Jim BairdはThe Energy Collectiveの寄稿者です。
画像：2008年7月7日、南半球の冬季に予期せぬ崩落が起き、ペリト・モレノ氷河の側面の一つから氷の破片が剥がれ落ちる。アルゼンチン南部、サンタクルス州パタゴニア地方のエル・カラファテ近郊。REUTERS/Andres Forza。
