太陽地球工学（ソーラージオエンジニアリング）利用に関する詳細報告

サンフランシスコに拠点を置く非営利団体が、太陽地球工学（ソーラージオエンジニアリング）の利用について情報に基づいた意思決定を行うために必要とされる実験、研究、インフラの詳細なロードマップを発表したと、MIT Technology Reviewは明らかにしました。科学者たちは、火山噴火の冷却効果を模倣して、成層圏に反射粒子を放出することで気候変動に対抗できる可能性を半世紀にわたって探求してきました。しかし、成層圏エアロゾル注入（SAI）として知られるこの概念に関する少なくとも数百の研究を経ても、その効果がどの程度あるのか、他にどのような影響があるのかについての科学的理解には大きなギャップが残っており、その不確実性を解消するための体系的な計画はありませんでした。 太陽地球工学の研究に資金を提供する研究機関であるReflectiveは、本日、そのSAI研究ロードマップを発表することで、このギャップを埋めようと試みました。「私たちの使命は、太陽光反射について、事態が動くのに十分な速さで情報に基づいた意思決定を行うために必要なデータとツールを世界に提供することです」と、同団体の共同創設者兼最高経営責任者（CEO）のダコタ・グルエナー氏は述べています。「私たちの感覚では、世界は、私たちの研究システムが対応できるよりもはるかに短いタイムラインで、非常に重大な決定を下す必要があるかもしれません。」この取り組みが科学的な努力を導き、慈善団体や政府機関が高優先度の作業に資金を提供し、「責任ある形で研究を加速させる」ことを奨励する希望があるとグルエナー氏は述べています。報告書によると、すべての作業が協調的に行われた場合、約10年かかり、費用は約3億7000万ドルになると推定されています。もしそうでなければ、約20年と約14億ドルが必要になるとのことです。 グルエナー氏は、Reflectiveがこの形式の太陽地球工学を推奨しているわけではないと強調していますが、報告書は屋外実験の実施を支持しています。これは、成層圏に徐々に量の多い二酸化硫黄（またはそれに変換される物質）を放出し、何が起こるかを観察するものです。これは物議を醸す立場です。2002年以来、数百人の学者が屋外実験の禁止と「国際的な不使用協定」を求める公開書簡に署名しており、そのような強力な技術は世界的に公平な方法で管理することは決してできないと主張しています。そして、一部の署名者は、より多くの研究では太陽地球工学を使用することに関する最大の疑問の1つに対処することは決してできないと主張しています。それは「誰がそれを行うことができるのか」ということです。「私の見解では、第一段階の質問は技術的なものではありません」と、不使用イニシアチブの共同提唱者であり、オランダのワーヘニンゲン大学で地球環境ガバナンスの教授を務めるアーティ・グプタ氏は、最近のステージインタビューで私に語りました。「中心的な質問は、惑星を変える可能性のある技術、例えば成層圏エアロゾル注入を誰が管理するのかということです。誰がそれを開発し、誰がそれを展開し、何のために展開するのか？どのような目的のために、そして誰の目的のために？これらの質問は非常に根本的です。なぜなら、この惑星を変える技術には勝者と敗者が生まれるからです。」 「事態が動くのに十分な速さで」 グルエナー氏がReflectiveを2023年末に設立して以来、この非営利団体は太陽地球工学研究において急速に重要なプレーヤーとなりました。同団体は現在、数多くの著名な慈善団体や個人から2000万ドル以上を調達し、数十の研究グループに約400万ドルを提供しています。Reflectiveはまた、オープンソースの太陽地球工学シミュレーターの開発や、共同研究のためのオンラインハブなど、研究を促進するための独自のプロジェクトもいくつか手がけています。今年初め、ReflectiveはSAIの不確実性データベースをリリースし、小規模な太陽地球工学の取り組みでさえ進む前に対処する必要がある科学的な未知数と工学的な障害の長いリストを特定しました。（私は以前の記事で、特定のシナリオと未知数について書きました。）最大の不確実性の一部には、どのガスまたは粒子が最も適切であり、それらが乾燥した成層圏に放出された後に何が起こるかということが含まれます。例えば、反射率を最大化するように広がるのか、それとも凝集してすぐに対流圏（地球の大気の一番下の層）に落下するのかは明らかではありません。ロードマップは、データベースの上に構築されており、これらの質問のほとんどに対処するための道筋を強調しています。 ロードマップ Reflectiveのロードマップの初期段階、「基礎知識」とラベル付けされた段階には、異なる地域、生態系、および海洋循環パターン、氷床、作物収量などの現象への潜在的な影響を明らかにするための追加のコンピュータシミュレーション研究と実験室実験が含まれています。報告書はまた、成層圏のベースライン条件の理解を深めるための観測ツールの開発を開始する必要性にも言及しており、ひいては最終的な物質放出からの影響を評価する能力を高めることにも言及しています。この最初の段階は2〜3年続き、3000万ドルから7500万ドルの費用がかかりますが、分析と観測作業の一部は後続の段階でも継続されます。次の段階では、改造された航空機を使用して、2つの季節にわたって4回、10メートルトンの二酸化硫黄を成層圏に放出することが含まれます。報告書によると、完全な研究段階は4〜8年かかり、7000万ドルから1億5000万ドルの費用がかかる可能性があります。その間の作業は、太陽地球工学の「冷却効果」、つまり放出された二酸化硫黄1トンあたり惑星がどれだけ冷却されるかについての不確実性を約25%減少させる可能性があります。次の段階の実験では、少なくとも1回、場合によっては2回、1つの季節にわたって25,000トンの二酸化硫黄を放出し、そのレベルを劇的に引き上げます。ロードマップによると、他の作業も含むこの研究段階は4〜11年続き、2億7000万ドルから11億ドルの費用がかかり、効果の不確実性を約66%減少させます。研究の最終段階は、世界がそれを行うことを決定した場合、本格的な太陽地球工学の継続的な監視となります。目標は、実際に稼働している技術に関する実データ収集し、モデル内の影響の推定値を更新し、「予期せぬ、または望ましくない結果」を検出することです。 グルエナー氏は、ロードマップはバージョン1として意図されており、「人々が議論できるほど具体的」であることを目指していると述べています。しかし、Reflectiveは、研究者やその他のオブザーバーからの追加の反応を受け取るにつれて計画を更新する予定であり、ウェブサイト上のメカニズムを通じてそのようなフィードバックを招待します。彼女はまた、後期の段階の間には厳格な「ステージゲート」が設定されていると指摘しています。つまり、実験が放出が期待される影響を持たないこと、懸念される欠点を示すこと、または重要な不確実性を解決できないことを示唆した場合、研究は次の段階に進むべきではありません。「私たちのロードマップにはこれらのゲートが正確に設置されています。なぜなら、『中止すべきだ』という答えになる点があるかもしれないからです」と彼女は述べています。 終端ショック 報告書について私が話したほとんどのオブザーバーは、これらの研究が太陽地球工学の効果と、それを実行する技術的能力に関する不確実性を減らすことができることに同意しています。しかし、屋外実験の科学的重要性だけを強調しても、それらを前進させるのが容易になるわけではありません。ハーバード大学のSCoPExや英国のSPICEプロジェクトなど、以前のいくつかの実験提案は、環境活動家や政策立案者からの反対により最終的に中止されました。さらに、そのような規模の実験が「情報に基づいた決定」を下せるようになるまで私たちを連れて行ってくれると、誰もが同意しているわけではありません。アメリカン大学の研究教授であり法学者であり、国際不使用協定の署名者でもあるウィル・バーンズ氏は、科学者たちは、保護オゾン層への影響や地域的な降水量パターンの変化など、潜在的な欠点の範囲を、本格的な太陽地球工学を実行するまで理解できないのではないかと懸念しています。「研究はいくつかの答えを与えてくれるでしょう」と彼は言います。「しかし、それが答えを与えてくれるとは思いません。」