人間の行動が気候変動に寄与しているという全体的な科学的コンセンサスに同意できない科学者も数人いるかもしれませんが、地球の平均表面温度が上昇しているという 1 つの事実については異論はありません。地球上の一部の地域では寒冷化傾向が見られますが、全体の平均気温は 1800 年代以来約 0.74 ℃上昇しています 。
気候学者は、この傾向は今後も続き、私たちと環境に壊滅的な影響を与える可能性があると考えています。それで何ができるでしょうか？気候変動を軽減、あるいは逆転させる方法はあるのでしょうか?それとも悪化させないための対策を講じることしかできないのでしょうか？
排出量削減の必要性
このニュースは悪いことばかりではない。温暖化傾向を遅らせたり、止めたり、あるいは逆転させたりするために人類が講じることのできる対策はいくつかあるからだ。これらの対策は、私たちの行動を変え、ある程度の犠牲を払うことから、SF の世界に属しているかのような計画まで多岐にわたります。
地球温暖化に影響を与える 1 つの方法は、温室効果ガスの排出を削減することです。それらがなければ、地球は急速に熱を失い、私たちが知っている生命を維持することは不可能でしょう。水蒸気や二酸化炭素を含む温室効果ガスは、下層大気の熱を吸収し、それを反射して地球に戻します。しかし、2,000人以上の科学者からなるコンソーシアムである気候変動に関する政府間パネル（IPCC）によると、人間は化石燃料の燃焼による二酸化炭素の排出によって温室効果ガスの影響を増大させているという。
IPCCの結論が正確であると仮定すると、地球規模の排出量を削減し、植林することは、気候変動を遅らせ、最終的には逆転させるのに役立つ可能性があります。環境が二酸化炭素を吸収するには時間がかかりますが、現在、人間は環境が二酸化炭素を吸収するよりも早く二酸化炭素を生成しています。人間が世界の森林の広い地域を伐採し、地球の炭素吸収能力を低下させていることも役に立ちません。
地球の気候は上昇し続ける
しかし、たとえ熱帯林の伐採をやめ、風力エネルギーや太陽光発電に切り替え、一般的に二酸化炭素の排出量を削減しようとするよう全員を説得したとしても、地球の温度は上昇し続ける可能性があります。温室効果ガスの完全停止後、海面や海面温度などの環境対策が産業革命前のレベルに戻るまでには、1,000年もかかる可能性がある。
温暖化が続けば、私たちに大きな問題が生じることは疑いの余地がありません。北極圏の氷が溶けると海面が上昇する。気温が上昇すると、農家は作物の収量が減少することになる。特定の地域では、熱波などの異常気象がより頻繁に発生するでしょう。そして、より大きなハリケーンがより頻繁に発生する可能性があります。しかし、温室効果ガスの排出量を削減しても地球温暖化が続くとしたら、私たちに何ができるでしょうか?
最初のステップは、大気から炭素を回収して自分たちでリサイクルし、自然に活力を与える方法を見つけることかもしれません。
炭素の回収とリサイクル
地球温暖化を逆転させることを目指す場合、大気中の炭素の量を減らすことは重要なステップです。自然にはエレガントな解決策があります。植物は大気から水と二酸化炭素を取り込み、光合成を通じて酸素と有機化合物に変換します。自然を模倣して空気から炭素を取り出すことはできるでしょうか?
2008 年、国立科学財団はワークショップを後援し、科学者たちが炭素の回収とリサイクルの可能性について議論しました。それは高い目標です。大気中の炭素を捕捉して燃料源に変換できれば、ループシステムを作成できるでしょう。化石燃料を得るために地球を採掘する代わりに、空気からそれを引き出すことができます。燃料を燃やすと、炭素は二酸化炭素として大気中に放出されます。ただし、それをキャプチャして再度変換するだけです。
二酸化炭素の除去を複雑にしているもの
この二酸化炭素除去アプローチに批判的思考を適用すると、それを実現するためにはいくつかの課題に直面していることがわかります。大気中から炭素を回収する方法が必要です。それを燃料に変換する方法が必要です。そして、炭素ベースの燃料をさらに採掘する必要がなく、回収と変換のプロセスを強化する方法が必要です。そうしないと、既存の気候危機がさらに悪化するだけです。
大気から炭素を回収するには、吸収剤を設計する必要があります。これらの素材は、まさに想像どおりの機能を果たします。スポンジのように特定の素材を吸収します。ワークショップの科学者らは、炭素の捕捉を始めるのに最適な場所は点源、つまり地熱井や発電所などからの二酸化炭素の集中流から始めると結論づけた。二酸化炭素を他のガスから分離して回収する技術を開発する必要があります。
しかし、それだけでは私たち人間が生成する二酸化炭素の半分以上には対処できません。私たちは、工場や井戸からよりも多くの二酸化炭素を家庭、車両、会社から生成しています。しかし、一部の点発生源のように、私たちは二酸化炭素を安定した流れで生成しないため、捕捉するのは困難です。大気中の二酸化炭素濃度は約 385 ppm ですが、非常に拡散しているため捕捉するのは困難です。
自然エネルギー源の探索
科学者が二酸化炭素を捕捉する技術を開発できたと仮定すると、次のステップは二酸化炭素をメタノールやジメチルエーテルなどの別のものに変換することです。二酸化炭素は非常に安定した分子であり、変化しにくいため、これも困難です。それを別のものに変えるにはエネルギーが必要です。自然は太陽の力を利用します。大気中への炭素の追加を避けるために、再生可能エネルギー源を使用する必要があります。
二酸化炭素を回収するためのより優れた技術が必要であるのと同じように、それを有用なものに変換する効率的な方法を開発する必要があります。キャプチャまたは変換プロセスが高すぎる、または非効率的である場合、それをサポートするのは意味がありません。ワークショップの科学者らは、現在の燃料インフラは回収された炭素から開発される燃料をサポートすると指摘した。そのため、彼らの提案は、効果を発揮するには新しいインフラが必要となる水素のような代替燃料よりも有利です。
それでは、科学的事実というよりも SF のように聞こえるいくつかの解決策を見てみましょう。
太陽光を反射する
地球の熱は最終的には太陽から得られるため、地球温暖化と戦うために提案された計画は、地球が太陽から受け取る熱の量を減らすことに重点を置いています。つまり、太陽からの光の向きを変えたり、遮断したりする方法を見つける必要があります。このニーズにより、科学者や技術者からいくつかの興味深い提案がなされました。 1つの方法では、太陽から地球に当たるエネルギーの量を減らすために、地球の周りの軌道上に反射面を配置する必要があります。
2005 年、天体物理学者のグレゴリー ベンフォードは、凹レンズを構築し、それを地球周回軌道上に配置して、太陽から地球に当たる光を減らすことを提案しました。レンズの直径は 1,000 キロメートル (621 マイル) あり、地球と適切な位置関係でレンズを回転し続けるにはエンジンが必要です。同年、別の提案では、太陽からの光の一部を遮断するために反射粒子のリングを作成することを提案しました。この提案には 5,000 億ドルから 200 兆ドルという高額の費用がかかりました 。
気候変動を遅らせるためのさらなる提案
2006年には、アリゾナ大学スチュワード天文台のロジャー・エンジェルという名前の科学者から別の提案がなされた。エンジェルのアイデアは、何兆もの丸いレンズを打ち上げて地球の周りを周回することでした。彼はまた、電磁銃を使用してレンズを所定の位置に発射することを提案しました 。銃には動力を供給する再生可能エネルギー源が必要だ。それ以来、さらに多くの科学者が、反射物体を軌道上に置くことを含む同様のアプローチを提案しています。
しかし、すべての提案が宇宙にジャンクを投入することを含むわけではありません。もう一つの選択肢は、海上を低空飛行する雲の性質を変えることです。科学者は、雲に適切な混合物をシードすることで、雲の反射率を高めることができます。この計画の最も優れている点は、海水を空中に噴霧することです。有害な化学物質を使用する必要はありません。国立大気研究センターのジョン・レーサム氏は、太陽の光の方向を変えて地球温暖化を軽減するために、海洋全体に海水を散布できる自律船団を設計することを提案しました。
気候モデルが私たちをここまで導くことしかできない
科学者でカナダ政府顧問のデビッド・キース氏は、サイエンス・チャンネルとのインタビューで、これらの気候工学技術に過度に依存しないよう警告した。テクニックが機能しない可能性があるというわけではありません。正しく設計されていれば機能するはずです。キースの頭の中にあるより大きな問題は、もし地球温暖化を逆転させるシステムを設計したとしても、二酸化炭素を排出するライフスタイルを変える動機を感じられなくなるかもしれないということだ。最終的には、簡単な解決策では私たちを救うのに十分ではなく、振り出しに戻るまで、問題が再び蓄積する可能性があります 。
気候変動を逆転させることは、人類がこれまで直面した最大の課題の 1 つです。私たちの存在そのものを脅かす可能性がある傾向を逆転させたい場合は、技術的、経済的、政治的考慮をしなければなりません。
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