高騰する気温、異常気象、壊滅的な山火事が見出しを飾ると、人々は気候変動に対する迅速な解決策を求め始める。米国政府は、大気中の二酸化炭素を除去するプロジェクトに35億米ドルの基金を提供することを発表した。政策立案者たちはまた、より侵略的なタイプの地球工学（地球の自然システムを意図的かつ大規模に操作すること）を模索している。
根本的な問題は何十年も前から知られていた：化石燃料を使用する自動車や発電所、森林伐採、持続不可能な農法などによって、地球のシステムが自然に除去できる以上の二酸化炭素が大気中に放出され、地球を加熱しているのだ。
ジオエンジニアリングは理論的には、大気中の過剰な二酸化炭素を除去するか、太陽エネルギーを地球から反射させることで、そのバランスを回復させることを目的としている。
しかし、複雑で相互につながっている地球の気候システムを変えることは、意図しない結果をもたらすかもしれない。ある地域を助ける変化が別の地域に害を及ぼす可能性もあり、その影響は手遅れになるまではっきりしないかもしれない。
地質学者であり気候科学者でもある私は、こうした結果はまだ十分に理解されていないと考えている。潜在的な物理的影響だけでなく、各国はその使用と問題が起きた場合の影響を管理するための法的・社会的構造を備えていないのだ。同様の懸念は、気候変動に関する政府間パネル、国連環境計画、米国科学アカデミー、米国海洋大気庁などでも強調されている。
ホワイトハウスの科学技術政策局も、2023年7月に発表した、潜在的な気候介入策を調査するための研究計画の中で、これらの懸念について論じている。
日射管理のリスク
ジオエンジニアリングと聞けば、太陽放射管理を思い浮かべる人が多いだろう。これらの技術の多くはまだ理論的なもので、太陽エネルギーを地表から反射させることを目的としている。
例えば成層圏エアロゾル噴射は、大気上層部に数十億個の微粒子をまき散らし、太陽光を直接宇宙空間に反射させるというものだ。巻雲の間引きは、氷の結晶をより大きく、より重く、より沈殿しやすくすることで、大気中にエネルギーを閉じ込める高高度の雲の影響を減らすことを目的としている。もうひとつは、水蒸気濃度を高めるために海水を噴霧することで、太陽光を反射する明るい下層雲を増加させることを目的とした「雲のブライトニング」である。
さらに進んで、宇宙ミラーのアレイを設置し、太陽エネルギーが大気に到達する前に反射させて地球の気温を下げることを提案する科学者もいる。
理論的には地球を冷却することは可能だが、太陽放射管理は、地球規模の大気循環パターンを変化させ、異常気象を引き起こすという重大な副作用をもたらす可能性がある。また、海洋酸性化など過剰な温室効果ガスの害を減らすこともできない。科学雑誌『Nature』に掲載された2022年の研究では、成層圏エアロゾルの噴射が地球の降水パターンを変化させ、農業生産性を低下させる可能性があると予測されている。
雲を明るくすることは理論的には効果的だが、地表面を冷やす低層反射雲を拡大する努力が、地球を暖める高層雲を増加させないことを確認するためには、さらなる研究が必要だ。
太陽と地球の間に設置される宇宙ミラーは、理論的には入射する太陽放射の2％を遮断し、地球の気温を安定させることができる。しかし、この技術の実現には少なくとも20年はかかり、何兆ドルもの費用がかかるだろう。さらに重要なのは、地表を遮光することによる地球全体への影響がほとんどわかっていないことだ。ジェット気流の変化、降雨、積雪、暴風雨のパターン、さらにはモンスーンにも影響を与える可能性がある。これらの不確実性を明らかにするためには、さらに多くの研究が必要である。
大気からの二酸化炭素除去
二酸化炭素を除去する技術は、一般的に太陽エネルギーを操作するよりもリスクが低い。
二酸化炭素回収・貯留は、発電所や工場から二酸化炭素を除去し、深い地層に貯留する。その可能性は証明されているが、漏出によって帯水層が汚染され、公衆衛生に害を及ぼし、最終的に大気から二酸化炭素を除去できないという懸念がある。
また、この技術は高価であり、貯蔵に適した貯水池が近くにあるかどうかにも左右される。
大気から炭素を取り出すように設計された直接空気回収は、まだ初期段階にあるが、大気中の既存の二酸化炭素レベルを下げることができるという利点がある。これもコストが高く、現在では二酸化炭素1トンあたり600ドル以上かかるが、革新的な技術者はアメリカ政府から資金援助を受けている。
炭素を除去する自然な方法もある。例えば植林は、大気中の炭素を直接除去することができるが、それだけでは十分ではない。植林可能な土地をすべて植え替えたとしても、現在の地球温暖化の傾向を逆転させるには十分ではない。
海洋施肥は、炭素貯留を促進することを目的としたもうひとつのジオエンジニアリングだが、研究は初期段階にある。植物プランクトンは大気中の溶存炭素を利用して殻や組織を成長させる。しかし、食物連鎖に意図しない影響を与え、海洋生物に害を及ぼす可能性もある。
法的空白
安全性だけでなく、もうひとつの重要な問題は説明責任である。
ある地域を助けるためのジオエンジニアリングが、他の地域に害を及ぼす可能性は十分にある。海洋と気象システムは地球規模で相互につながっているからだ。
では、どのプロジェクトが進められるかは誰が決めるのだろうか？今のところ、それは法的には無効である。
何か問題が起きたときに誰が責任を負うのかを決める規制の枠組みがないのだ。多国籍連合、個々の国家、企業、そして金持ちの個人でさえ、誰にも相談することなく独自に行動することができる。国境を越えて被害が発生した場合、現在のところ明確な救済措置はない。
適切なバランスを取る
世界がジオエンジニアリングを否定すべきだと言っているわけではない。
植林や土壌炭素貯留の増加（肥沃な土壌により多くの有機炭素を保持する）といった二酸化炭素除去技術は、種の多様性の増加や農業生産性の向上など、生態系サービスにさらなる利益をもたらす可能性がある。これらはすべて好ましい結果であり、世界的な気候変動対策の一部となるべきである。
成層圏エアロゾル噴射の中には、オゾンの破壊を避け、大気中での寿命が短いものもあるかもしれない。しかし、より厳密な研究、透明性の高いグローバル・ガバナンス、リスクを管理し公平性を確保するための強固な法的・倫理的枠組みがまず必要である。
海面上昇、気温上昇、干ばつ、暴風雨、洪水、火災、飢饉、種の絶滅、人間紛争の増加といった地球規模の影響を回避するためには、排出量を削減し、エネルギーシステムを変革するための深く持続的な努力によって、すべての技術が補完されなければならないと私は考える。
NASAのシステムエンジニア、Riley Durenが宇宙機関のインタビューでこう語っている：「ジオエンジニアリングは治療法ではありません。せいぜいバンドエイドか止血帯です」。
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