地球から太陽を遮る？この科学研究プロジェクトは非常に物議を醸しており、反対派はそれを中止したいと考えている。

新興の研究分野として、太陽地理工学に関して科学者が提案するさまざまな戦略は実に驚くべきものです。しかし、このプロジェクトを進める上で最も難しいのは、アイデアではなく、実際の実験を行うことです。なぜなら、それが環境にどのような影響を与えるかは誰にも予測できないからです。問題は、反対派が今やそれを未然に防ごうとしており、実験をまったく行わないことにある。

著者 |ドゥ・バオジエ

3月18日、ハーバード大学の化学教授フランク・N・コイチュ氏が主導した工学実験が正式に終了した。

SCoPEx（成層圏制御摂動実験）と呼ばれるこの工学実験は、ビル・ゲイツ氏が共同出資しており、成層圏に粒子を散布する効果を研究することを目的としている。成層圏に粒子を散布すると、理論的には太陽光の一部を反射し、地球を冷却する効果がある可能性がある。

しかし、この実験は、前例のない潜在的に危険な方法で大気に影響を及ぼす可能性があるという懸念から、大きな論争に直面している。ついに、実験が最初に考案されてから 10 年が経ち、実験は終了しました。

これは太陽光地理工学の最新の失敗例に過ぎません。 20日以上前、この畑はワーテルローに見舞われ、畑全体が影に包まれました。

「とんでもない」主張

2024年2月26日から3月1日まで、第6回国連環境総会（UNEA-6）がケニアで開催されました。環境問題に関する世界最高レベルの意思決定機関として、会議全体のテーマは「地球は危機的状況にあり、人類は気候変動、自然喪失、環境汚染という3つの地球規模の危機に対処するために緊急の行動を取らなければならない」である。

持続可能な開発を追求することは世界的なコンセンサスです。 182カ国の代表が20以上の草案を検討し、最終的に15の決議を可決した。賛同率はまだかなり高いと言わざるを得ないが、スイスの専門家グループが主導する太陽放射管理（SRM）を確立し、太陽地理工学を実施するという提案は、大きな相違点により「人工日没」の未知のリスクについて多くの科学者を非常に懸念させている。不満を抱いたスイス人は結局、「残念だ」とつぶやきながら決議を撤回せざるを得なくなった。

図: 太陽光地理工学のさまざまな形態 |出典: NOAA/CIRES

SRM が正式に提案されたのは今回が初めてではありません。スイスは早くも2019年に、「気候変動技術」（地球工学とも呼ばれる）の科学的性質と起こり得る影響を評価することを提案した。地球工学とは、地球の気候を人工的に変化させようとするあらゆる試みの総称です。 SRM による太陽地理工学は、反射材で太陽光線を遮断することで地球の気候を変えることを目的とする理論の専門分野となっている。支持者たちは、太陽放射を反射できれば、地球の気候は短期的には寒冷化するだろうと信じている。基本的なロジックはそれほど単純です。

しかし、現在の環境が「最後の手段」を大規模に実施すべき段階に達しているのか、それともSRMの有効性をテストし予防管理を行うために地域的な実験を行うべきなのかは、環境科学界全体にとって最も複雑な論点となっている。

では、非常に物議を醸す科学的仮説を提唱するのはとんでもないことなのでしょうか?まずは止められない地球温暖化から始めましょう。

人間の活動による過剰な炭素排出により、地球は急速に温暖化しています。一般の人々は、近年の天候が異常になっていると感じているだけかもしれないが、環境科学者たちはすでにそのことを懸念している。

図：地球温暖化の推定 |出典: 気候行動トラッカー

2019年、国連環境計画は悲観的な環境報告書「排出ギャップ報告書2019」を発表し、たとえ各国が2016年に発効したパリ協定に基づくすべての約束を実施したとしても、世界の温室効果ガス排出量の増加により、2100年までに世界の平均気温は3.5℃上昇するだろう（範囲3.4～3.9℃、確率66％）と指摘した。

2020年から2030年の間に世界の温室効果ガス排出量が年間7.6％減少しなければ、世界はパリ協定の気温上昇を1.5℃に抑える目標を達成する機会を逃すことになる。同時に、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）も、1.5℃を超える温暖化により、極端な気候の影響の頻度と強度が大幅に増加すると警告している。

出典: 国連ニュース

データによれば、過去 50 年間の観測可能な気候変動の速度は過去 100 年間の 2 倍になっており、21 世紀の最初の 20 年間には新たな最高速度が繰り返し記録されています。多くの国や地域で気温が歴史上の記録を破り、38℃から45℃の異常高温が日常的となり、熱波による死亡もますます多くなっています。 2023年11月30日、世界気象機関は、2023年は人類史上最も暑い年となり、さまざまな気候変動指標が「異常な」レベルに達するだろうと警告した。

温室効果ガス排出量の削減に向けた世界的な取り組みと成果が期待を大きく下回っているため、科学者たちは気候危機についてますます苛立ち、パニックに陥っている。排出量を削減する以外に選択肢はあるのでしょうか?

一部の科学者は地球工学というアイデアを思いつきました。その目的は、一連の技術的手段を通じて気候に人為的に介入し、地球温暖化によって引き起こされる気候変動を軽減または相殺することです。

これらの技術は、大きく分けて 2 つの異なる方法に分類されます。1 つは大気から二酸化炭素を吸収する技術 (炭素回収・貯留)、もう 1 つは太陽光が地面に到達する前に反射する技術 (太陽光地理工学) です。

しかし、これらの技術のほとんどの有効性は証明されていません。

理論上、二酸化炭素を大規模に除去するには非常に費用がかかり、多くのエネルギーと資源が必要となり、また、そのような技術を大規模に導入するには物流上の大きな課題も伴うでしょう。支持者から見れば、太陽光地理工学は地球温暖化を制御するためのより安価で、より迅速で、より直接的な方法である。せめてこれを地球温暖化対策の「最後の手段」として扱いたいと考えており、万が一に備えて積極的に実験研究を行っている。

科学者のアイデアと進歩

新興の研究分野として、太陽地理工学に関して科学者が提案するさまざまな戦略は実に驚くべきものです。

例えば、火山の噴火による地球の冷却効果をシミュレートするために、特殊なエアロゾルを成層圏に注入するなど。あるいは、雲を「漂白」したり、海を「コーティング」して太陽光の反射率を高めることによっても実現できます。あるいは、地球と太陽の間に特別な「宇宙鏡」を設置して、地球に到達する太陽放射を調節する。

しかし、太陽光地理工学の実施において最も難しいのは構想ではなく、実際の実験を行うことです。

地球温暖化を緩和するために雲を明るくするというアイデアは、約30年前にイギリスの物理学者ジョン・レイサムがネイチャー誌の記事で初めて提案した。彼は、海上の低い雲に微細な塩の粒子を散布するために船団を派遣することを提案した。これらの粒子によってさらに多くの水滴が形成され、より大きく、より濃く、より白い雲が形成され、より多くの熱が宇宙に反射されることになります。

数十年が経過したが、太陽光地理工学の導入は容易だと主張するチームはない。環境にどのような影響を与えるかを誰も予測できないからだ。

図: 太陽光地理工学手法の効果の模式図 |出典: The Conversation US, Inc.

2017年以来、シドニー大学とシドニー海洋科学研究所の科学者たちはグレートバリアリーフでいくつかの実験を行ってきました。このプロジェクトは小規模で、海水を船に送り込み、ノズルから空に向かって散布するものである。プロジェクトリーダーは、近くの雲を30％明るくするためには、霧発生装置を10倍の約3,000個のノズルに拡張する必要があると述べた。このプロジェクトは、何年も実験を重ねてきたが、雲の明るさが海面温度を下げることができるという査読済みの実証的証拠をまだ生み出していない。そして、夏の間、船の機械はすべて、一度に何ヶ月も大量の海水を汲み上げ、散布するので、たとえ効果があったとしても、推進派が主張する「環境に優しい」ものとは到底言えない。

「北極氷プロジェクト」と呼ばれる別の研究は、北極危機の主要要因である海氷の融解に焦点を当てています。北極の主要部分を小さな中空ガラス微小球（HGM）の薄い層で覆うことで、反射率を高め、太陽エネルギーの吸収を弱めることで極地の氷の融解速度を遅くすることができ、地球の気候を安定させることができます。しかし、科学者による最近の研究では、球体が実際には太陽光を吸収し、特定の条件下では海氷の減少を加速させていることが示唆されている。

図：北極と太平洋の氷環境の変化 |出典: AGU

前述のハーバード大学の SCoPEx プロジェクトは、かつては太陽光地理工学の最も現実的な形態と考えられていました。これは、実際の自然現象に基づいたものでした。たとえば、1991年にフィリピンのピナツボ山が噴火し、大量のエアロゾルが放出されたとき、科学者はその後2年間で地球の気温が0.4℃低下したことを観測しました。

SCoPEx は、特殊なジェット機群を使用して、比較的少量の硫酸エアロゾル (または炭酸カルシウムでできた同様の粒子) を成層圏の大気中に噴霧し、太陽光を反射することを想定しています。これは、いくつかの大規模な火山噴火の影響をシミュレートします。

2021年、SCoPExプロジェクトの研究者チームは、航空宇宙会社の協力を得て、スウェーデン北部の町キルナで、観測と研究のために地表から約12.5マイル上空に粒子を散布する実験を行う予定だ。

最初の飛行は、高高度気球の計器と動力ポッドのテスト飛行に過ぎなかった。しかし、ハーバード大学の独立諮問委員会がこのプロジェクトを承認すると予想される直前に、スウェーデンの環境団体と先住民族評議会がプロジェクトの中止を求める書簡を送った。そのため、SCoPEx は棚上げにせざるを得ませんでした。実験で使用された放出物質は、一般的な鉱物や洗剤の成分である少量の炭酸カルシウムや硫酸カルシウムであったが、それでも地元の人々はそれが大気の組成を危険にさらすと感じていた。

画像: 打ち上げ準備が整った実験用気球 |出典: SCoPEx

世論の障害や懸念を軽減するため、マサチューセッツ工科大学（MIT）は2022年に、「スペースバブル」計画として知られる、太陽地理工学のための宇宙ベースのソリューションを提案した。

MITの科学チームによると、これは簡単に展開でき、完全に元に戻せる反射フィルムを宇宙空間で使用する初の研究提案だという。

彼らは、太陽放射の1.8％を偏向させることで地球温暖化を完全に逆転させることができると信じている。この泡は宇宙空間で直接製造・展開され、地球と太陽の間のラグランジュ点近くに大規模な偏向ラフトを形成する可能性がある。宇宙バブルラフト全体は、ブラジルとほぼ同じ大きさになる必要がある。ラグランジュ点では、地球と太陽の重力の影響が相殺され、いかだは所定の位置に留まり、最適な衝撃を与えるために泡を太陽に近づける能力が得られます。

図：「スペースバブル」コンセプト |出典: MIT

宇宙環境でクライオバブルを作成することは難しくないかもしれませんが、このような大規模な「宇宙バブル」の構築には、建築、土木、機械工学、物理学、材料科学の科学者からなる学際的なチームが必要であり、関連する世界的なリソースのサポートも必要です。理論的には実現可能ですが、実装するのは少しSF的です。

これまでのところ、さまざまな太陽地理工学実験はさまざまな結果をもたらしており、まだ有望な答えは得られていない。

未知へのさらなる恐怖

太陽光は地球上のすべての生物の生存に不可欠です。過度な人間介入はどのような結果をもたらすでしょうか?誰も知らない。これが、太陽光地理工学に反対する多くの人々の出発点である。災害が発生した場合、地球温暖化よりも悲惨な生態学的影響を誰も許容できない。

図: 太陽光地理工学不使用協定組織 |出典: solargeoeng.org

最近の国連の論争を受けて、オーストラリアのジェームズ・クック大学とオランダのワーヘニンゲン大学の研究者3人が太陽光地理工学への攻撃を続け、ザ・カンバセーション誌に「危険な妨害行為」だと書いた。彼らは、これらの技術の屋外試験を求めることは誤りであり、化石燃料の段階的廃止からエネルギーと資源を転用することになると主張。

実際、2022年には61カ国から500人以上の科学者や学者が、政府と国連に太陽光地理工学を「禁止」するよう求める公開書簡に署名した。彼らは公開書簡の中で、3つの基本的な問題について言及しました。

まず、太陽光地理工学のリスクは十分に理解されておらず、完全に明らかになることは決してないだろう。影響は地域によって異なり、気象パターン、農業、食料や水といった基本的なニーズの供給にどのような影響が出るかは不確実です。

第二に、太陽光地理工学技術の将来的な利用可能性に関する憶測は、脱炭素化またはカーボンニュートラルをできるだけ早く達成するために最善を尽くす政府、企業、社会による現在の意思決定を阻害し、妨害する可能性があります。

第三に、現在の世界統治システムは、太陽光地理工学の展開に対する公正、包括的、かつ効果的な政治的統制を維持するために必要な広範囲にわたる合意を策定し、実施するのに適していません。

この書簡では、国際社会が遵守すべき主要な禁止事項と措置を提案している。

1. 国内または国際機関を通じて、国家資金提供機関が太陽光地理工学技術の開発を支援することを禁止することを約束する。

2. 管轄区域内での太陽光地理工学技術の屋外試験を禁止することを約束する。

3. 航空機を改造してエアロゾルを噴射する技術など、関連する支援技術を含む太陽光地理工学技術に対する特許の付与を拒否することを約束する。

4. 第三者が開発した太陽光地理工学技術を採用しないことを約束する。

5. 気候変動に関する政府間パネルの評価の一環としても含め、将来的に関係国際機関の政策オプションとして地球規模の太陽光地理工学を制度化しないことを約束する。

応用物理学教授でSCoPExプロジェクトの共同スポンサーであるデビッド・W・キース氏は、こうした批評家を、車にエアバッグが搭載されると危険な運転が助長されると主張するエアバッグ懐疑論者に例えた。

「車がより安全になったため、人々はおそらく運転の仕方が少し不注意になっている」と彼は語った。「でも、それは悪いことじゃないよ。」

しかし、国民はこの発言を信じないかもしれない。結局のところ、映画、テレビ番組、小説の中には、太陽地理工学を邪悪なものと描写した作品がすでに存在しているのです。例えば、2013年の韓国映画「スノーピアサー」では、科学者たちが地球温暖化の拡大を阻止するためにCW-7冷却剤を空中に放出しました。予想外にも、この計画は地球を脱出不可能な極寒の深淵へと突き落とした。これは SCoPEx プロジェクトのビジョンとどの程度似ていますか?

画像: 国連環境総会 |出典: legal-planet.org

科学界内の違いに加え、先進国、発展途上国、後進国の姿勢も全く異なります。

例えば、一部の国では「科学第一」の原則を堅持し、SRM の実現可能性を「先入観で判断」することを避けています。多くの発展途上国は、評価「データベース」に社会的、法的、倫理的、人権的、地政学的、安全保障的側面や統治方法などを含めることを望んでいます。一部の脆弱な国々は、SRM の展開は違法であり、そのような研究は禁止される必要があるとさえ考えています。

UNEAに参加しているほとんどの国は、依然としてSRM、特にリスクについて十分に理解していないと述べています。各国間の知識階層には格差があり、誰が主導権を握るかをめぐって争いがありました。 SRM が政治団体や商業団体の手に渡るのをいかに防ぐかも問題でした。最終決定は、短期的には展開しないというものでした。

しかしながら、より先進的な国々（米国や英国など）の研究が社会的イニシアチブを通じて引き続き資金提供され、一部の発展途上国で小規模な試験が実施されることを防ぐための具体的な国際的措置は存在しない。また、民間企業の中にはSRMの商業化を目指すところもあり、SRMの予防管理に関する研究がますます急務となっているようです。

終わりは始まりでもある

今年のUNEA-6会議が終わりに近づいた今、各国はSRMに関する知識の共有と研究ガバナンスについて議論する機会を失った。主要国間の研究競争は激化する可能性が高く、他の国々はSRMの科学的、政治的、倫理的、人権的課題に自力で対処するか、地球温暖化の影響に適応するかを迫られることになる。

注目すべきは、スイスによるSRMに関する提案が国連環境総会で物議を醸しながら再び撤回されたにもかかわらず、この文脈において、国際科学会議（ISC）の傘下組織である世界気候研究計画（WCRP）が、気候リスクをより適切に管理し、信頼性が高く実用的な気候情報に対する社会の緊急のニーズを満たすために必要な科学的および制度的枠組みを満たすための野心的な学際的研究を実施することを目指して、2024年2月に気候介入研究「ライトハウス」アクション（LHA）を立ち上げたことだ。 WCRP の気候介入のテーマには、大規模な二酸化炭素除去・貯留技術 (CDR) と太陽放射調節 (SRM) が含まれます。

地球規模の包括的な研究と総合的な評価を通じて、将来的には、太陽光地理工学に関する論争からの確実な脱出方法や、より明確な最終的答えが見つかるかもしれません。

参考文献と文献

[1] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022EF002815

[2] http://stdaily.com/index/kejixinwen/202312/85b4da099c034002892a8ed7ee4397f7.shtml

[3] https://legal-planet.org/2024/03/08/the-global-conversation-about-solar-geoengineering-just-changed/

[4] https://www.solargeoeng.org/media/media-kit/

[5] https://climateactiontracker.org/global/temperatures/

[6] https://theconversation.com/not- such-a-bright-idea-cooling-the-earth-by-reflecting-sunlight-back-to-space-is-a-dangerous-distraction-223353

[7] https://senseable.mit.edu/space-bubbles/

[8] https://www.unep.org/resources/emissions-gap-report-2019

[9] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E7%90%83%E5%8F%98%E6%9A%96

[10] https://news.un.org/zh/story/2024/03/1127461