学会(アメリカ地球物理学連合)のニュースレターで書評 (LAKSHMI, 2007)を見たあと、 実物を東京の本屋で見たので買って読んでみることにした。
地球温暖化の因果関係はかなり確かになったが(科学, 2007)、 否定論や懐疑論をとなえる人もいる。 そのうちでいちばん手ごわいと思うのは、 「気候モデルは信頼できない」という議論だ。 気候モデルは現実の地球を完全に再現しているわけではないという意味ではもっともだからだ。 しかし、モデルの予測能力が全然ないわけではない。 どの程度の予測ができるかの問題なのだが、 理屈の論争になったとき、程度問題として納得してもらうのはむずかしい。
本書の著者も、地球環境に関する数値モデルについて、 かなり強硬な懐疑論者だ。 「地球や生態系は複雑なシステムだから、 定量的モデルによって予測ができるわけがない」と主張する。 もっとも、否定されるのは定量的モデルであって、定性的モデルはよいという。 ところが著者のいう定性的モデルには、数量の増減の傾向やどのくらいの桁になるかを予測するものも含められている。 そうすると定量的モデルとの区別はあいまいだ。 むしろ著者の価値判断の「よい」「悪い」を「定性的」「定量的」と言いかえている ような気がする。
【わたしは、 定性的に正しい結果を得るためにも、定量的な扱いが必要になることもあると思う。 [別記事]でも論じたが、 地球物理では、ふたつの力がほとんどつりあい、 そのわずかな差がどちらの力とも別の向きに働くことが珍しくないのだ。】
また著者は定量的モデルの価値を完全に否定しているのではなく、 それは定量的予測には役にたたないが、 自然についての理解を深める(そしてその人の定性的予測能力を高める)には役にたつこともあると考えているらしい。 むしろ著者が懐疑的なのはモデルそのものよりも「定量的予測をすること」であり、 とくにその予測が社会的意思決定に使われることだ。
著者の定量的モデルに対する批判のうち、もっともだと思うのは、 モデルを組み立てる段階で重要なプロセスを見落としていたら、 モデル自体の計算がいくら精密でも無意味ではないか、ということだ。 DALYの本[読書ノート]に出てくるSCHUMPETERの用語を使えば「分析以前のビジョン」の重要性だ。 KELVINによる理論的な地球の年代の決定と、 ヘッジファンドLong Term Capital Managementの破産がその例になっている。 どちらもPOLLACKの本[読書ノート]にも出てくる例だ。 KELVINが見落としていたのは放射性元素の壊変による熱だと いうのはいわば定説どおりだが、これには反論がある。 POLLACKの本の読書ノートの中で紹介しておいた。
【「成長の限界」[30周年版の読書ノート]も失敗した定量的予測の例にあげているが、 これは誤解だと思う。 これこそ、将来の数量の値ではなく、変化傾向や量の桁を論じるためのモデルだ。 そして、資源制約や環境制約という、それまで経済のモデルでは見落とされがちだったプロセスを意識的に入れ、 そういう制約が知識の進歩によって克服されるという予定調和型の仮定を意識的に避けたものだ。 まさに著者が勧める種類の仕事ではないだろうか (空間的不均一を無視している点で1章の水産資源モデルに対する批判はあてはまるが)。 確かに一種のadvocacy modelとは言えるが、結論ありきの主張の道具ではなく、 資源・環境の制約を考えに入れるという考えかたの主張の道具だったはずだ。】
さて、海面上昇に関する第4章を見ると、 著者は、地球温暖化に関しては懐疑論者ではない。 CRICHTONのState of Fear [読書ノート]については、 モデルに関する見解は賛成だが温暖化に関しては反対だと言っている。 温暖化懐疑論には経済的動機によって科学的認識をゆがめているものが多いことも指摘している。 著者が、温暖化を予測するモデルを信頼しないにもかかわらず 温暖化を支持するのは、 「これまで数十年間、 世界の全部ではないが多くの海岸で確かに海面が上昇している」 という観測事実の認識に基づいているらしい。 (海岸での陸の後退は海面上昇のほかに堆積の減少や浸食の増加にもより、 そこにもダムや土砂採取などの人為的影響もあるが、 著者はそれらの要因の区別については自信があるらしい。)
【しかし最近の傾向は将来に延長できるとは限らない。 たとえば北半球平均気温を見れば、最近ならば温暖化傾向があるが、 1970年当時の「最近」は寒冷化傾向があった。 1970年ごろに著者のような理屈の持ち主がいて気温に注目したら、 「将来」の寒冷化を主張したのではないだろうか。】
気候の定量的モデル(大気・海洋の大循環モデル)について、 著者は個々の部品から組み立てたbottom-up型だと見ている。 その特徴は確かにあるが、 (著者の用語からずれるかもしれないが)ある意味ではtop-downだとわたしは思う。 それは、質量、エネルギー、運動量(あるいは角運動量)の保存という 基礎的な物理法則に基づき、 その式に出てくる各項の量の桁を評価して、 桁が落ちる場合は省略することがあるが、 同程度になりうる項はみななんとかして計算に含める、 という態度をとっていることだ。 これが、気候モデルが(ある程度)信頼できることの基礎ではないだろうか。
5・6章では、 土木工事の費用便益評価の材料として使われている、 海岸侵食に関するBRUUNの公式と、 波による砂の移動に関するGENESIS (同名の気候モデルではない)という、 二つのかなり簡単な数値モデルが批判されている。 これらのモデルでは波の強さを常に一定と仮定しているので、 嵐のときに波が高くて砂がよく動くというプロセスを表現できていない。 ところが現場の技術者(工学研究者ではない)はモデルの仮定を疑わず 機械的に適用して、工事を正当化してしまっている。
7章の話題は、 露天掘り鉱山による水質汚染だ。 (事例の場所はモンタナ州で、 DIAMONDの「Collapse (文明崩壊)」 [読書ノート]にも出てくるところだ。) これまでに廃業した鉱山の鉱毒問題の反省から、 新たな開発には環境アセスメントが課されている。 ところがそこで使われた(単純な)モデルが、 現実の水の動きに関与する重要なプロセスをじゅうぶん表現していない。
【1970年代の日本で、環境アセスメントが「アワスメント」になっている、 という批判があったのを思い出す。 無害だという結論が出るようにモデルパラメータをいじっているのではないかという意味だと思う。 また、たぶん1977年ごろに宇井純さんの「自主講座・公害原論」で聞いた話で、 環境アセスメントの制度化以前の事例だと思うが、 「大学の先生が拡散方程式を使って汚染物質濃度はじゅうぶん低くなると予測したのに対して、 住民(高校の先生だったかもしれない)が反論した」という話があった。 当時(大学2年くらいの)わたしは反論の内容をよく理解できなかったが、 今になって考えてみると、 空気なり水なりによって物質が広がっていく過程は拡散というよりはおもに(渦による)移流であって、 同様な条件のたくさんの日時の平均の濃度ならば拡散方程式で近似できるが、 個々の日時・場所で拡散の解よりもずっと高い濃度が現われることは珍しくない。 PILKEYによる単純なモデルの批判は、 この場合に拡散方程式が不適切だという話と似たものだと思う。】
3章は原子力廃物処分場の件だ。 問題は鉱山の場合と似ているが、 国家の重大事なので環境アセスメントも大事業として行なわれている。 この場合、モデルは簡単すぎるのでなく複雑すぎる。 それでも考え落としはありそうだ。 しかも、複雑すぎて全体を理解している人はいないのではないかと思われる。 著者は、どんなモデルを使っても 何万年もの期間について地下水などの予測をするのは不可能だと考える。 そして、処分場を封印してしまうという計画を変更して、 将来にわたって状況をモニターしながら管理するべきだという。 この件に限らず、予測を信頼しない著者の提言は「適応型管理」 (POSTEL & RICHTERの川に関する本[読書ノート]にも出てきた)に向かう。
【わたしは、 すでに生産してしまった放射性廃物についての現実的対応としては、 著者の考えがもっともだと思うが、今後については、 「何万年どころか何百年か先の予測も困難なことから、 一種の背理法(論理だけでなく倫理がはいったものだが)によって 『これ以上放射性廃物をふやしてはいけない』という結論が導かれる」と 考えるべきではないだろうか、と思う。 なお、わたしは1977年に槌田敦氏の講義録を読んで以来、 放射性廃物は捨てられず管理し続けなければならない (将来の世代に義務を負わせる)ものだと考えている。 「廃棄物」でなく「廃物」と表現しているのもそのためである。】
1章は漁業資源評価の件だ。 大西洋Grand Banksのタラ漁業が1992年ごろ壊滅したが、 その少し前、楽観的すぎる資源評価がされたことが事態を悪化させた。 ここでも定量的モデルが単純すぎたのだ。 ひとつは、種の間に競争関係や食う食われるの関係があるのに、 対象となる種の数量のデータの時系列だけから予測しようとしたことだ。 もうひとつは、対象海域の中でも生息条件の違いがあり、 また同じ種のうちでも個体群のふるまいの違いがあるのに、 対象海域全体の合計数だけで論じようとしたことだ。
【空間的だけでなく時間的な条件の不均一性の問題もある。 海洋には数十年の時間スケールの変動があり、 それは漁業資源に決定的な影響を与えることもある (川崎, 2009; 川崎ほか, 2007; 本田, 2009)。】
なお、そういう予測がまかり通った背景として、 資源評価を担当するのが漁業の監督官庁であり、 それは漁業者の短期的利益を代弁する傾向がある (結果としては漁業者の長期的利益にはならなかったのだが)ことも指摘している。
【しかし、この議論からは、モデルの役割の否定に至るとは限らない。 「漁業者やその監督官庁とは直接関係ない組織が 時間・空間・種類の多様性を表現した定量的モデルを使って 漁業資源予測を試みるのがよい」という方向もあると思う。】
8章は外来生物種の件だ。 外来種のすべてが悪いのではないが、 在来種を絶滅に追いやるおそれのあるinvasive speciesが広がるのは防ぎたい。 この分野では定量的モデルによる予測はあまり有効でないと認識され、 適応型アプローチがとられていることが紹介されている。
わたしもLAKSHMI (2007)と同様に、 著者のモデル観は狭すぎるが、 モデルの使われかたへの批判は参考になると思う。