船舶のクリーン化が汚染を減らし、地球温暖化をもたらした

マイケル・ダイアモンド氏は、汚染抑制を目的とした船舶規制が海を覆う雲にどのような影響を与えたかを理解するための十分なデータを得るには、少なくとも今年まで待たなければならないと考えていた。「雲は非常に変わりやすく、非常に薄く、常に変化しています」と同氏は語った。「そのため、雲が何をしているのかを知るには、多くの場合、多くの観測が必要になります。」

それでも、国際海運業界が2020年に硫黄排出量を大幅に削減してからわずか3年後、フロリダ州立大学の雲物理学者は、南東大西洋の航路沿いの雲を調査した受賞論文を発表した。規制発効前と発効後の衛星データを分析することで、ダイアモンド氏は雲が暗くなったことを実証した。言い換えれば、排出量を浄化しながらも、世界の海運業界は海洋雲の明るさを少し弱めていたのだ。

この変化は地球にとって重要な意味を持っています。それは宇宙に反射される太陽光が減ることを意味し、それは温暖化が進むことを意味します。

その影響は、ダイアモンド氏が調査した孤立した航路をはるかに超えて広がっている。国際海事機関がこの規則を採用して以来、世界中でその影響が見つかっている。IMO 2020と略されるこの規則は、港湾とその周辺地域の空気を浄化することを目的に、すべての船舶、コンテナ船、クルーズ船の船舶燃料に含まれる硫黄の最大レベルを3.5％から0.5％に引き下げ、毎年数十万人の命を救う可能性がある。

それは功を奏した。多くの港湾周辺の空気を汚染するアンモニアと二酸化硫黄の濃度が著しく低下し、同組織が検査した船舶燃料の大半が基準を満たした。しかし、それは短期的な地球温暖化を加速させるという意図しない結果をもたらした。

気温がどれだけ上昇するかについては、まだ議論の余地がある。

「船舶による排出削減に関する論文は数多く発表されるだろう」と、エアロゾルの専門家でカリフォルニア大学リバーサイド校の気候科学者ロバート・アレン氏は言う。「必ずしも全員が同じことを主張するとは限らないと思う」

エアロゾルは大気中に浮遊する短命の汚染物質で、気候モデルに他のどの変数よりも多くの不確実性をもたらします。最も一般的なものの 1 つは硫黄です。炭素とは異なり、二酸化硫黄は太陽光を反射するエアロゾルを生成することで地球を冷却する傾向があり、同時に雲を明るくします。世界中の産業がこれらの汚染物質の排出を減らすと、雲は暗くなります。地球はより多くの太陽光を吸収し、土地、空気、水は以前よりもさらに急速に温まります。

5月末、NASAゴダード宇宙飛行センターの大気科学者ティアンレ・ユアン氏は、観測データと気候モデルを使用してこれが地球にとって何を意味するかを判断する最初の論文の一つを発表した。その結果は厳しく、驚くべきものだった。

これまで、気温は1981年以降、10年ごとに平均してほぼ5分の1度上昇しており、華氏では3分の1度強にすぎない。ユアン氏の研究結果によると、今後10年間で海洋エアロゾルの急激な減少により気温はさらに4分の1度上昇するだろう。「この10年間、私たちの計算が正しければ、温暖化率は2倍以上になると予想しています」とユアン氏は述べた。

しかし、科学の世界ではよくあることだが、彼と彼の協力者たちの考えが正しかったことに誰もが同意するわけではない。

ロバート・アレン氏は、ユアン氏とその仲間は道を誤ったと考えている。彼と彼の同僚は独自の研究を行った（査読待ち）。彼らは、規制が地球が受ける光の量にどのような影響を与えたかについてはユアン氏に同意しているものの、「いくつかの異なる結論」に達した。

「今後 20 年間で 0.05 度未満になる」とアレン氏は述べた。実際、彼と共著者が指摘したように、彼らの結果の範囲は地球の気温に「目立った」影響がないということと一致している。2 つの結果の食い違いは、彼らがどのように影響をシミュレートしたかによるものだとアレン氏は指摘した。

本質的に、アレンとユアンの成果の違いは、モデリングの違いに帰着する。ユアンはエネルギーバランスモデルに依存しており、これは地球に関する仮定を単純化して、気候に及ぼす特定の力に関連する気温の変化を計算する。一方、アレンは地球システムモデルを使用し、大気の組成の変化が気温などにどのように影響するかを予測しようとして、地球の気候をより現実的に表現しようとしている。

コーネル大学の研究者 2 名による 3 番目の研究でも地球システム モデルが活用され、ユアンの研究とほぼ一致する結果が出ています。ここでの違いは、少なくとも部分的には、使用された「アンサンブル メンバー」の数によって説明できます。簡単に言うと、アンサンブルの各メンバーは、わずかに異なる初期条件を使用して実行された同じモデルを表します。このアプローチにより、科学者は、小さな要因でさえ気候をさまざまな方向に押し進める可能性がある無数の方法を調査できます。バタフライ効果を説明しようとする方法と考えてください。つまり、大規模なアンサンブルにより、研究者はシグナルをノイズから分離し、IMO 2020 のようなものがもたらす実際の影響を識別できます。

モデルの違いはさておき、より控えめな影響の方が妥当に思える。アレン氏とダイアモンド氏が指摘したように、世界中のエアロゾルが突然すべて消えれば、地球は少なくとも摂氏0.5度、最大でも1度強は温暖化するだろう。また、IMO 2020は海上硫黄排出量を約80％削減したが、規制が採択される前でさえ、海運は世界の汚染物質排出量の10％未満を占めていた。つまり、その分野で大幅な削減を行っても、効果は限定的になるはずだ。

しかし、最終的には、温暖化はこの10年間で2倍になると示唆する人もいれば、わずかな増加にとどまると指摘する人もいるため、「科学はまだ終わっていない」とアレン氏は述べた。その結果、現在の議論は、船舶による汚染を浄化することの具体的な影響についてではなく、エアロゾルを排除することの潜在的な危険性について多くを語っている。 温室効果ガス。

硫黄排出量の削減が公衆衛生に有益であることに疑問を抱く人はいない。2016年に発表されたある研究では、2020年に硫黄排出量の上限を制定すれば、その後5年間で少なくとも57万人の早死を防ぐことができるとされている。しかし、硫黄は地球を冷やす作用もあるため、少なくとも短命の温室効果ガスである二酸化炭素を抑制できなければ、 メタン 一方、硫黄汚染を削減すると、地球温暖化の速度が速まるだけです。

もちろん、二酸化炭素の削減は重要です。しかし、二酸化炭素は 1000 年も大気中に留まる可能性があります。一方、エアロゾルは数週間以内に空から降り注ぐため、エアロゾルの放出が終わった後も、エアロゾルが生み出す付随的な冷却効果は長くは続きません。たとえ空気中の炭素が熱を吸収し続けてもです。幸い、温室効果ガスのメタンと地上オゾンが組み合わさると、エアロゾルが地球を冷やすのと同じくらい地球を温めます。そして、それらは二酸化炭素ほど長くは続きません。低層のオゾンは最大で数週間残り、メタンは 10 年以内に消滅します。

したがって、エアロゾルとともにこれらの汚染物質を排除すれば、そうでなければ起こりうる急激な温暖化を打ち消すことができる。「しかし、実際に起こったことは逆だ」とアレン氏は言う。船舶から排出される硫黄がほぼ消滅しただけでなく、中国は予想を上回るペースで大気を浄化するために多大な努力を払ってきた。一方、世界中で炭素排出量は増加し続けている。ユアン氏やその他多くの研究者は、これが「終結ショック」を引き起こし、地球の気温が急上昇し、熱だけにとどまらない影響を及ぼしていると主張している。温室効果ガスの減少を伴わないエアロゾルの排除は、北方林での山火事を悪化させ、重要な海流を減速させ、まだ解明されていない形で地域の気象パターンに影響を与える可能性がある。

こうした状況を受けて、気候問題活動家や研究者 7 人が国際海事機関に公開書簡を出した。彼らは、船舶が人口密集地から遠く離れた公海で汚染度の高い燃料を燃やすことを許可することを検討するよう求め、「人間や自然システムに害を与えることなく、硫黄や類似のエアロゾルの地球冷却効果を高める」ことを求めている。また、硫黄の副作用なしに明るい雲の効果を得るために、船舶が海水から塩エアロゾルを作り、空中に噴霧することを可能にする技術の研究とテストを支援するよう求めている。

国際海事機関の広報担当者は、ほとんど誰からの報告や研究も歓迎するが、加盟国が規制を提起した場合のみ検討すると述べている。したがって、この公開書簡が何らかの影響を与えるかどうかはまだ分からない。しかし、この文書は、気候危機が深刻化するにつれて、地球をますます劇的かつ計画的に操作しようとする騒動になるのではないかと多くの科学者が懸念しているものの、初期のうなり声を表している。

こうした声はさておき、気候変動そのものは言うまでもなく、IMO 2020 の意図しない影響は、人類が長きにわたって大気を操作してきたことを明らかにしている。しかし、アレン、ユアン、そして彼らの同僚たちによる議論は、科学者たちが私たちの偶然の実験の正確な影響についてさえ合意できないのに、技術者がどのようにして意図的な冷却の正確な度合いを設計できると期待できるのかという根本的な疑問を提起している。