地球工学

地球工学的手法の例:太陽放射修正技術、セイシェル諸島の森林再生、船舶の排気ガスによって生成される雲 (海洋雲増光)、実験用宇宙ミラー。

地球工学（気候工学または気候介入とも呼ばれる）は、人為的な気候変動に対抗することを目的とした、地球の気候システムへの意図的な大規模介入である。[ 1 ]この用語には通常、大規模二酸化炭素除去（CDR）と太陽放射修正（SRM）という2つの広いカテゴリが含まれる。CDRは、大気から 二酸化炭素を除去する技術を含み、一般的に気候変動緩和策の一種と考えられている。SRMは、太陽光（太陽放射）の一部を 地球から反射して宇宙に戻すことで、地球温暖化を軽減することを目的としている。歴史的には一緒にグループ化されているが、これらのアプローチは、メカニズム、タイムライン、およびリスクプロファイルが大きく異なり、現在では通常別々に議論されている。[ 2 ] : 168 [ 3 ]その他の大規模工学提案、たとえば極地や高山の氷の融解を遅らせる介入なども、地球工学の一種として分類されることがある。

一部の種類の地球工学は、政治的、社会的、倫理的な問題を引き起こします。よくある反対意見の一つは、これらの技術に焦点を当てることで、温室効果ガス排出量削減の取り組みが損なわれる可能性があるというものです。効果的なガバナンスと国際的な監督が不可欠であると広く認識されています。

主要な科学組織は、地球工学の可能性、リスク、ガバナンスの必要性を調査してきたが、その中には米国科学・工学・医学アカデミー[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 、王立協会[ 7 ] 、国連教育科学文化機関（ユネスコ）[ 8 ] 、世界気候研究計画[ 1 ]などがある。

方法

二酸化炭素除去

植林は大気中の二酸化炭素を除去する自然に基づいた方法ですが、場合によってはその効果は一時的なものに過ぎない可能性があります。 [ 9 ] [ 10 ]

二酸化炭素除去（CDR）とは、二酸化炭素（CO2）を人間の意図的な活動によって大気から除去し、地層、陸上、海洋の貯留層、あるいは製品に永続的に貯留させるプロセスである。 [ 11 ] : 2221 このプロセスは、炭素除去、温室効果ガス除去、あるいはネガティブエミッションとも呼ばれる。CDRは、気候変動緩和戦略の要素として、気候政策にますます組み込まれている。[ 12 ] [ 13 ]ネットゼロエミッションを達成するには、まず第一に排出量の大幅かつ持続的な削減が必要であり、さらにCDRの活用が必要となる（「CDRこそがネットゼロエミッションを実現する」[ 14 ]）。将来的には、CDRは、農業や工業からの排出など、技術的に削減が困難な排出量を相殺できるようになるかもしれない。[ 15 ] : 114

CDRには、陸上または水系で実施される方法が含まれます。陸上ベースの方法には、植林、再植林、土壌に炭素を隔離する農業慣行（カーボンファーミング）、炭素回収・貯留を伴うバイオエネルギー（BECCS）、および貯留と組み合わせた直接大気回収が含まれます。[ 15 ] [ 16 ]海洋やその他の水域を使用するCDR方法もあります。これらは、海洋肥沃化、海洋アルカリ度向上、[ 17 ]湿地再生、ブルーカーボンアプローチと呼ばれています。[ 15 ]特定のプロセスがどれだけのマイナス排出を達成するかを評価するには、詳細な分析を行う必要があります。この分析には、ライフサイクル分析とプロセス全体の「監視、報告、検証」（MRV ）が含まれます。 [ 18 ]炭素回収・貯留（CCS）は、大気中にすでに存在する二酸化炭素の量を削減しないため、CDRとは見なされません。

太陽放射の修正

キャプションと画像の説明を参照してください
係留気球を用いて成層圏に硫酸エアロゾルを注入する太陽放射の修正案

太陽放射制御（SRM）（または太陽地理工学）は、地球から宇宙へ反射される太陽光の量を増やすことで地球温暖化を軽減するための大規模なアプローチ群です。これは温室効果ガス排出量削減の取り組みに取って代わるものではなく、[ 19 ]むしろ、地球温暖化を抑制するための潜在的な方法として、それらを補完することを目的としています。[ 20 ]：1489 SRMは地理工学の一形態です。

最も研究されているSRMの方法は、成層圏エアロゾル注入（SAI）であり、小さな反射粒子を上層大気に導入して太陽光を反射させるものである。[ 21 ] : 350 その他のアプローチには、海洋上の雲の反射率を高める海洋雲増光（MCB）や、地球に到達する太陽​​光の量を減らすための宇宙サンシェードや宇宙ミラーの構築などがある。 [ 22 ] [ 23 ]

氷河の地球工学

2007年時点の北極海の海氷面積を2005年と比較した値、また1979～2000年の平均と比較した値

氷河地球工学とは、極地、そして場合によっては高山地帯における氷河、氷床、そして海氷の減少を遅らせることに焦点を当てた、提案されている地球工学的アプローチの総称です。これらの提案は、氷のアルベド低下、氷河の流動加速、永久凍土からのメタンの放出といったフィードバックループが気候変動を増幅させ、気候の転換点を引き起こす可能性があるという懸念に基づいています。[ 24 ] [ 25 ]

提案されている氷河の地球工学的手法には、地域的または局所的な太陽放射管理、巻雲の薄化による熱放出の増加、氷の安定化のための機械的構造物または工学的構造物の設置などが含まれる。現在検討されている具体的な戦略としては、極地に焦点を当てた成層圏エアロゾル注入、 [ 24 ] 、海洋雲の増光、[ 26 ] 、反射材を用いた地表アルベドの修正、[ 27 ]、氷河下水の排出や氷床基底部の凍結促進などの基礎的介入、[ 25 ]、海底カーテンを含む棚氷保護対策などがある。[ 28 ]

氷河ジオエンジニアリングはまだ研究の初期段階にあり、多くの提案は技術面、環境面、ガバナンス面で大きな課題に直面している。[ 26 ]支持者は、標的を絞った介入によって氷床を安定化させ、海面上昇を遅らせ、気候システムが不可逆的な閾値を超えるリスクを軽減できると主張している。同時に、専門家は、これらの方法の有効性は依然として非常に不確実であり、介入によって意図しない副作用が生じる可能性があると警告している。[ 25 ]氷河ジオエンジニアリングは、温室効果ガス排出量削減の取り組みに代わるものではなく、補完的なものとして一般的に考えられている。[ 24 ] [ 26 ]

ガバナンス

地球工学に関連するガバナンスの問題のほとんどは、そのカテゴリーまたは特定の方法に特有のものです。しかしながら、いくつかの国際的なガバナンス文書は、地球工学を総合的に扱っています

生物多様性条約締約国会議は、「気候関連ジオエンジニアリング」に関していくつかの決定を下している。2010年の決定では、「生物多様性に影響を与える可能性のある気候関連ジオエンジニアリング活動」について「包括的かつ拘束力のない規範的枠組み」[ 29 ] : 106 を確立し、そのような活動は特定の科学的データの収集、事前の環境アセスメントの実施、効果的な規制監督の対象となる必要性によって正当化されることを求めている。[ 30 ] : 96–97 [ 31 ] : 161–162 2016年の締約国会議の決定では、「気候関連ジオエンジニアリングの影響をより深く理解するために、より多くの学際的な研究と知識の共有」を求めている。[ 31 ] : 161–162 [ 32 ]

廃棄物その他の物質の投棄による海洋汚染の防止に関するロンドン条約および関連するロンドン議定書の締約国は、「海洋ジオエンジニアリング」に取り組んできました。2013年、ロンドン議定書の締約国は、海洋ジオエンジニアリングを規制するための法的拘束力のある枠組みを確立するための改正を採択しました。この改正は当初、海洋の肥沃化に限定され、あらゆる活動を開始する前に評価と許可が必要とされていました。この改正は、批准数が不十分なため、まだ発効していません。2022年、両協定の締約国は、海洋ジオエンジニアリングへの関心の高まりを認識し、優先審査すべき4つの技術を特定し、既存のガイドラインに基づいて提案されたプロジェクトを慎重に評価しつつ、さらなる規制の選択肢を検討することを奨励しました。2023年には、これらの技術が深刻な環境リスクをもたらす可能性があることを警告し、その影響に関する科学的不確実性を強調し、評価枠組みの厳格な適用を促し、より広範な国際協力を求めました。[ 33 ]彼らの作業は、国際海事機関（IMO）の海洋環境保護の科学的側面に関する専門家合同グループによって支援されています。

参考

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