一部の種類の粒子状大気汚染は、科学者が「エアロゾル・マスキング」と呼ぶ効果によって日光を遮り、気候の冷却に寄与することがある。
しかし大気汚染は、特に化石燃料の燃焼によって生じる場合、人間の健康と地球にも深刻な悪影響を及ぼす。
大気汚染と化石燃料の使用を減らすことは極めて重要であり、世界経済フォーラムは「クリーンエア・アライアンス」を含む一連の取り組みを通じてこれを支援している。
大気汚染には、健康被害から気温上昇への寄与に至るまで、数多くの悪影響がある。しかし研究では、大気汚染の直感に反する結果も示されている。すなわち、気候変動の影響の一部を私たちが感じにくくすることがあるのだ。
これは、硫酸塩や硝酸塩などの汚染粒子が、太陽放射に対する一種の障壁を形成しうるためである。この「エアロゾル・マスキング」と呼ばれるプロセスは気候を冷却することが、2022年のオックスフォード大学の研究によれば、当初想定されていた以上に進んでいる。
しかし、だからといって大気汚染が良いものだということにはならない。大気汚染は気候変動を止めるものではなく、私たちが本来そうであるほど強く影響を感じないようにするだけなのだ。
したがって、汚染粒子への対策は、気候変動の抑制に向けた取り組みと決して相反するものではない。その理由は主に二つある。第一に、この冷却効果は一部のエアロゾルにのみ当てはまる。第二に、大気汚染と気候の両方が、同じ是正措置、すなわち化石燃料の廃止を必要としている。
では、どのような大気汚染物質が存在し、それらは地球規模の気候にどのように影響するのか。また、大気の質の改善と地球温暖化の進行の抑制を同時に実現するには、何ができるのか。
大気汚染の原因と影響
微小粒子状物質とオゾンによる大気汚染により、年間830万人が早期死亡していると、英国医学雑誌（British Medical Journal （BMJ）に掲載された研究は報告している。汚染粒子やエアロゾルを吸入すると、心臓病や肺疾患、さらには癌につながる可能性がある。
約エアロゾルの10個中9個は自然に発生する。と、NASAの地球観測所は述べている。これらには、硫酸塩、有機炭素、鉱物粉じん、海塩が含まれる。しかし、最も懸念すべきは人為起源のエアロゾルであり、その量は増加している。
これら人為起源エアロゾルの主要な発生源の一つは、自動車、発電所、工業プロセスなどによる化石燃料の燃焼である。これにより二酸化硫黄（SO2）が排出され、それが水や他のガスと反応して硫酸塩エアロゾルを生成しうる。BMJの研究によれば、化石燃料は大気汚染に起因する年間500万人以上の過剰死亡と関連している。
大気汚染のもう一つの発生源はバイオマスである。有機炭素とブラックカーボン（すす）は、農地確保のために森林やサバンナが焼却される際や、農業廃棄物、木材、家畜の糞、泥炭が燃料や調理に使用される際に、大気中へ放出される。
エアロゾルが太陽光を反射する仕組み
エアロゾルは、自然由来のものであれ人為起源のものであれ、水滴へと凝結する。人為起源の一部のエアロゾルが増加すると、水滴の量も増加し、これにより太陽光と熱がより多く地球から宇宙へ反射される。オックスフォード大学の大気科学者たちはこのように説明している。
大気汚染問題を抱える中国は、2013年に、同国がかつて経験したことのないほど厳格な大気浄化政策の一つを導入した。これらの政策の開始から2017年までの間に、研究者らは大気汚染物質の大幅な減少を報告している。対象となったのは、SO2や窒素酸化物（NOx）などである。
しかし、中国の平均気温は上昇している。ロイターによれば、2014年以降0.7°C上昇しており、その結果、より激しい熱波が生じている。ロイターの取材に応じた科学者たちは、保護的なエアロゾルの遮蔽が取り除かれたことが、この一因となった可能性があると指摘している。
どのような大気汚染物質が存在するのか？
多くの大気汚染物質が環境に影響を及ぼしている。ロイターによれば、そのすべてが地球温暖化の「マスキング」に寄与しているわけではない。
SO2は太陽の影響を打ち消す主要な物質であり、これがなければ、地球温暖化はパリ協定が目標とする1.5°C の上限を既に超えていたであろう。呼吸器系への害に加え、SO2やその他の硫黄酸化物は、酸性雨の原因となり、樹木や植物の葉を傷める可能性がある。これらの排出の主な原因は石炭の燃焼であり、石炭の使用を削減することが極めて重要である。
窒素酸化物（NOx）も、別の大気汚染物質である。これは、工業プロセス、車両、発電所から排出される無色の気体群である。NOxは大気中の他の化学物質と反応して、小さな粒子（粒子状物質、微小粒子汚染）を形成する。この粒子は、喘息などの呼吸器疾患の発症要因となり、酸性雨の一因ともなる。
NOxは、地表オゾンの生成にも影響を与える。地表オゾンは日光によって活性化される。気温が高いほど、NOxが他の化学物質と反応してオゾンを生成するための活性化エネルギーが大きくなる。太陽光から私たちを守る成層圏のオゾンとは異なり、地表オゾンは人間や作物にとってリスクとなる。特に小麦と米はその影響を受けやすく、収量と種子の品質の低下につながる。
すすを含むブラックカーボンは、ガソリンや軽油を燃焼させるエンジンから排出される。また、バイオマスの燃焼によっても生じ、人間の健康と気候に影響を与える。ブラックカーボンは呼吸器系および循環器系の問題を引き起こすだけでなく、癌や先天性障害の原因となる可能性もある。
光を吸収する能力により空気を温め、気候に影響を与える。極地に堆積すると雪や氷を暗くする。その結果、氷床は熱と光を反射する能力を失い、融解が加速する。
化石燃料の使用削減
一部のエアロゾルやその他の微小粒子汚染が地球温暖化を覆い隠す可能性はあるものの、それらが望ましいものになるわけではまったくない。
一部の科学者は、気候変動に対抗するため、冷却剤として作用させるべく、大気中にSO2を人工的に加えることを提案している。このプロセスは太陽放射管理（SRM）と呼ばれる。
しかし批判者は、これが地球規模の気候パターンを乱し、酸性雨を増加させる可能性があると指摘している。さらにそれは、食料と水の循環に影響を及ぼしかねない。また、SRMは、温室効果ガスの排出を実質ゼロへと加速させる取り組みを損なうおそれもある。
オックスフォード大学の大気科学者が強調しているように、大気汚染と地球温暖化の影響は、化石燃料の削減に焦点を当てることにより、共同かつ迅速に対処されなければならない。
世界経済フォーラムは、脱炭素化とクリーンエアに焦点を当てた多くの取り組みを行っており、その中にはクリーンエア・アライアンス、産業クラスター：ネットゼロへの挑戦および自動車と新しいモビリティが含まれる。
