私たちは太陽光を地球から反射させる実験を安全に行うことができます。その方法は次のとおりです |ダコタ・グルーナーとダニエレ・ヴィジョニ

T世界は急速に温暖化しており、壊滅的な被害を避けるための選択肢は狭まっています。 2024 年は、通年で 19 世紀の平均より 1.5 度以上暑かった初めての年でした。排出量は依然として増加しており、化石燃料の使用量は2025年に新たな最高値に達すると予想されている。解決策としてよく引用される恒久的な炭素除去技術は、年間わずか数万トンしか除去しておらず、必要とされる50億～100億トンに比べればほとんど何もない。排出量の削減と二酸化炭素除去の拡大は引き続き不可欠です。しかし、それだけでは十分ではないかもしれません。

苦しみが増大し、生態系が崩壊するにつれて、より多くの人が「これらの害を防ぐために何かできることはないだろうか？」と尋ねるでしょう。温暖化を軽減するために、入ってくる太陽光のごく一部を反射するという考えは新しいものではありません。 1965 年、リンドン B ジョンソンの科学顧問はそれを次のように提案しました。 のみ 地球を冷やす方法。地球はすでに入ってくる太陽光の約 30% を反射しています。この割合をわずかに、たとえば 31% に増やすと、地球の自然の熱シールドが強化される可能性があります。しかし、どうやって？

1991 年にピナツボ山が噴火し、約 15 メートル トンの二酸化硫黄が成層圏に放出され、地球は約 0.5 度冷却されました。この噴火は自然実験となり、成層圏エアロゾル噴射 (SAI) のアイデアにインスピレーションを与えました。モデルによれば、SAI は年間約 1200 万トンの SO₂ で 1 度の温暖化を相殺できる可能性があります。これは現在私たちが意図せずに工業プロセスから排出している量よりはるかに少ないですが、はるかに大きな冷却効果があります。

明確にしておきたいのは、SAI は排出削減の代わりにはならないということです。配備されてから突然停止すると、地球は急速な反動で温暖化を経験します。不適切に設計された介入や調整されていない介入は、降水パターンを壊滅的な方向に変化させる可能性があります。しかし、だからこそ研究が必要なのだ。導入にゴーサインを出すためではなく、SAI が安全に、効果的に、公共の利益のために使用できるかどうかを理解するためである。

悪用のリスクを考えると研究すべきではないと主張する人もいる。私たちは同意しません。注意深くオープンな調査を行うことで、適切に管理されたアプローチにより、特に最も弱い立場にある人々に対する被害を軽減できるかどうかを明らかにすることができます。また、リスクや失敗モードが早期に表面化するため、無謀な提案が支持を集める可能性が低くなります。この意味で、研究は滑りやすい坂道ではなく、ガードレールの役割を果たします。

しかし、何かが安全なのか、それとも危険すぎるのかをどうやって知ることができるのでしょうか?車輪を再発明する必要はありません。医学は 60 年前、段階的な臨床試験を成文化することで、「リスクが高すぎて検査できない」というジレンマを解決しました。 SAI 向けの同様に構造化されたステージゲート型プログラムは、政策立案者が最終的に必要とする証拠を安全に提供できます。

現在、私たちは「前臨床」、つまりフェーズ 0、つまり実験室での作業とコンピューター モデルに行き詰まっています。これらは優れたツールであり、排出量増加のリスクを正確に予測するのに役立ちましたが、SAI の主要なプロセスを正しく捉えているかどうかを検証することなしに、その予測に信頼を置くことはできません。エアロゾルは成層圏でどのように形成、進化、拡散するのでしょうか?彼らは環境とどのように相互作用するのでしょうか?これらは、堅牢な評価にとって重要な要素です。 SAI の臨床試験と同様の段階はどのようなものになるでしょうか?

フェーズ 1 では、微量の SO₂ (約 10 トンの SO₂ (多くの石炭火力発電所が 1 日に排出する量の一部)) を適切な高度で放出し、航空機、地上、衛星などの一連の機器を使用してその変化を注意深く測定することが含まれます。この量は気候に影響を与えるにはあまりにも少ないが、研究者はエアロゾルがどのように形成され、どのように挙動するかを研究することができるが、この分野では依然として最大の科学的不確実性の一つである。これらの観測結果とモデル予測を比較することで、主要な前提条件を早期にテストすることができ、現在の予測がどこが堅牢で、どこが改良が必要かを特定するのに役立ちます。

第 2 段階の実験の規模は 10 倍から 100 倍になる可能性がありますが、それでも 2024 年に一度に約 30 万トンを注入したルアン山のような「小規模な」火山噴火よりは桁違いに小さいですが、 地球規模の気候に測定可能な影響はありません。 これにより、研究者はエアロゾルがどのように混合し分布するかを研究できるようになる。粒子はどのくらいの速さで拡散しますか?それらは成層圏の循環とどのように相互作用するのでしょうか?私たちのモデルはそれを正しく捉えていますか?そうでない場合、何が欠けているのでしょうか?私たちはまったく予期せぬ何かを観察しているのでしょうか?これらのテストに必要な観察機能は、不正な展開を検出するためにも重要です。

世界中の研究者がデータを精査し、独自の結論を導き出す機会を得た後、証拠に基づいて決定を下すことができます。つまり、政府は配備のようなものを進めていくことに関心があるのでしょうか?もしそうであれば、研究は第3段階に移行することになる。これは医学における認可後の第4段階試験に似ており、継続的な観察と厳格な監視の下、5年間にわたっておそらく約0.1℃程度の小規模で意図的な冷却が行われることになる。このような遅い (そして可逆的な) 導入は、強力なガバナンス フレームワークと結びついている場合、不正または無謀な導入とは正反対になります。

世界は太陽光を反射する必要がないかもしれません。しかし、もしそうなった場合、その使用に関して将来責任ある決定を下す唯一の方法は、透明性のある現実世界の証拠を生成することになります。 前に 危機が私たちに手を差し伸べる。つまり、後ではなく今、ツール、ルール、監視メカニズムを構築する必要があります。

私たちは英国高等研究発明庁（Aria）プログラムがその方向への強力な第一歩であると考えています。私たちの一人が運営する研究室では、Aria が資金提供した新しいプロジェクトが、 最小 屋外実験が主要な不確実性を有意義に軽減できる規模は、将来の研究が安全かつ透明性をもって行われるための重要な基礎となります。そして、私たちの一人が率いる組織である Reflective では、オープン サイエンス、慎重な調整、分野全体にわたる強力な公的説明責任のサポートに取り組んでいます。

屋外での研究は、導入までの滑りやすい坂ではありません。これは、将来の意思決定、つまり、前進するか、アイデアを完全に拒否するか、洗練させるかが、恐怖や希望的観測ではなく、事実に基づいていることを確認する方法です。小規模な実験を正しく行えば、科学的不確実性と政治的リスクの両方を軽減できます。本当の危険は質問をしないことです。答えを知るまでに時間がかかりすぎます。

• ダコタ・グルーナー氏は、太陽光の反射のペースを加速させる非営利の気候変動イニシアチブであるリフレクティブ社のCEOであり、ダニエレ・ビジョニ博士はコーネル大学の地球・大気科学の助教授です。