水谷 広 (2016) 気候を人工的に操作する — 地球温暖化に挑むジオエンジニアリング

  • 水谷 広, 2016: 気候を人工的に操作する — 地球温暖化に挑むジオエンジニアリング (DOJIN選書 69)。京都: 化学同人, 227+17 pp. ISBN 978-4-7598-1669-3.

2016年1月の新刊。地球温暖化の対策のうち「ジオエンジニアリング」(あるいは「気候工学」)として論じられている技術的対策の構想についての、一般向け解説書である。

著者は地球の生物地球化学サイクルを早くから論じてきた人で、1987年に出た「地球とうまくつきあう話[読書メモ]など、主要元素の循環を論じた著作がある。また、1999年の「地球の限界」(日科技連)、2001年の「続・地球の限界」(同)の編者でもある。

そして著者は2010年から、ウェブ上にジオエンジニアリングに関する日本語での議論の場「ジオエンジニアリング・ネット・フォーラム」http://geoeng.brs.nihon-u.ac.jp/ を主宰するとともに、英語圏の議論の情報を収集・紹介もしてきた。この主題に関する著者の知識は幅広い。本書の話題の多くはわたしもどこかで知っていることではあるが、わたしは紹介する文章を書けるほど詳しくない場合が多い。

著者は、ジオエンジニアリングを、地球温暖化対策として(ただし、緊急事態の対策として)考えられた対症療法的な提案、と とらえている。しかし、著者は、地球温暖化の対策として考えられたもの以外にも、気候を変える可能性がある技術があることにも注意し、そのようなものも話題に含めている。また、さまざまなジオエンジニアリングの構想には実現可能性の低いものもあるが、本書では、そのような構想も話題にしたうえで(とくに口絵には夢のような構想の図解が紹介されている)、批判をも紹介している。(ただし、提案者の主張や批判者の主張を、引用の形ではなく地の文として続けて述べてしまっているところがあり、読者には一見、同じ人が矛盾したことを言っているように感じられるかもしれない。)

第1章ではジオエンジニアリングの構想全般を紹介している。ここで著者自身の考えによるジオエンジニアリングの分類が出てくる(この読書メモではあとの各論のところで紹介する)。

また、ジオエンジニアリングの技術にはいずれも副次効果があることを「よいオマケ・悪いオマケ」という表現で述べている。

第2-3章では(章の表題からはよくわからないが) ジオエンジニアリングの実施を決めるよりもじゅうぶん前に考えておかなければならない課題を述べている。

まず2.1節では、ガバナンスについて、オックスフォード原則 (2009年にイギリス議会の要請でまとめられた)を紹介する。本書の表現では次のとおり。

  • ジオエンジニアリング技術は公共財である
  • 意思決定には市民が参加する
  • 研究は開示し成果は公開する
  • 影響評価は独立になされる
  • 実施の前にガバナンスの体制を確立する

2.2節では、温暖化対策としてのジオエンジニアリング案を評価する技術的な項目をあげる。技術一般に関するものとして、効果、安全性、効率、検証可能性、制御可能性、経済効率性、とくにジオエンジニアリングに関してあげられたものとして、監視可能性、継続可能性、原状復帰性、非脆弱性がある。

2.3節では、まず「モラル・ハザード」の問題が提起される。これは、ジオエンジニアリングに安住してしまい、ますます化石燃料を燃やすことになる、ということである。いちおうこれとは別の問題として、「技術的解決への依存症」の問題も提起される。

また、何をよいとし、何を悪いとするかの価値観は、宗教的背景によっても違い、すべての人が合意できるとは限らないことが指摘される。とくに、結果の善悪を問うか、意図の善悪を問うか、という問題がある。

第3章では、第2章よりもさらに広い観点で、自然と人間との関係、科学・技術のありかたなどが話題になる。哲学の問題になりうる話題だが、哲学用語は使わず、おそらく著者が大学で自然科学を教えるときと同じような用語で論じている。「科学をつかいこなす」べきだとする。また、時間規模を区別することの重要性を指摘している。

そして、「ジオエンジニアリングから私たちが考えるべきことは、それを実施するか否かではなく、ご都合主義をつづけ未来に負債を残すのか、それとも、産業革命以降の人間社会のあり方を問い直し、壊滅的破綻を回避して真に持続可能な社会に復帰するか、なのです。」という主張を述べている。「ご都合主義」も「問い直す」ほうにも、ジオエンジニアリングを使う場合も使わない場合もありうるが、社会のありかたの中でのその技術の役割は違ってくるのだ。

ここから提案されている技術の種類別の各論。ジオエンジニアリングは、Royal Societyの2009年の報告書以来、「太陽放射管理」(SRM)と「二酸化炭素除去」(CDR)に分類されることが多かったが、著者はいくらか違った分類(「全球工学」、「気候制御」、「捕集貯留」)を第1章で示し、それに従って各論を第4-8章で展開している。わたしは、慣用の分類・用語についての著者の不満はよくわかるのだが、本書の分類・用語には残念ながら著者の意図がうまく伝わらないところがあり、さらに考えなおすことが必要だと思う。

著者は、CDRに相当するところを、「除去」でなく「捕集貯留」(6-7章)と表現している。これはCCS (carbon (dioxide) capture and storage)という用語に出てくるcapture and storageの訳語なのだと思う。わたしも、大気から除去された物質が大気から隔離されたどこかに貯留される必要があることを意識させる用語のほうが望ましいと思う。しかしCCSという用語は二酸化炭素を人工的な装置によってつかまえて人工的に閉じこめる技術をさしているが、本書の「捕集貯留」はそれだけでなく、森林や農地の有機炭素をふやすこと、「海洋肥沃化」、岩石風化促進なども含めている。これは残念ながら誤解しやすい用語づかいだと思う。また、捕集と貯留だけでなく、「捕集、回収、一時保管、輸送、貯留」の5つのステップを考えるべきだというが、これは人工的なCCSを念頭においているようだ。

捕集貯留の対象物は、CO2が主ではあるが、他の温室効果気体をも含む。ただしCO2以外の温室効果気体の捕集貯留としては、メタンについて、捕集・貯留よりもむしろ分解してしまうような、まだ不確かな構想が出てくるだけだ。

他方、第6章の前置きで、エーロゾル (本書の表記は「エアロゾル」)の捕集貯留が話題にならないことに不満を述べている。わたしが見るところ、エーロゾルの大気からの捕集は確かにあまり聞かないが、発生源からの捕集は、直接健康に害のある大気汚染の防止のための技術として課題になっているし、その副次効果として、すす(black carbon)のような黒いエーロゾルを減らすことは温暖化(ここでは放射収支を収入過剰にすることをさす)の緩和にも役立つが、硫酸液滴のような白いエーロゾルを減らすことは温暖化を強化してしまうことも、少なくとも広域(越境)大気汚染の研究者は問題としてとりあげている。ただ「ジオエンジニアリング」の話題に出てくることは少ないのだろう。地球温暖化対策としての「ジオエンジニアリング」を論じる人のうちでは、著者のように副次効果として気候に影響を与えるものも含めて考えようとする人は少ないのかもしれない。

6章では多種類の「捕集貯留」技術構想を列挙し、7章では、森林や農地、海洋肥沃化、CCSの3つの技術群にしぼって詳しく論じている。

そのうち海洋肥沃化(おもに鉄散布が想定されている)については、CO2捕集貯留の目的では炭素が生物がつくった粒子の形で効率よく深層に沈むことが求められるが、水産資源確保の目的では表層にとどまることが求められるので、両者の目的は両立しがたいことを指摘している。また追加される物質を持ってくる源で起こることを考える必要性も指摘している。

物質循環でなくエネルギー収支のほうに影響を与える技術を、Royal SocietyではSRMで代表させたが、本書では、直接にグローバルな気候を変えるものを「全球工学」、直接には技術を適用した付近のローカルな気候を変えるものを「気候制御」と分類している。ただし、「気候制御」技術の影響は遠隔地におよぶ可能性があり(これを「テレコネクション」と呼んでいるが、気象学者が使うその用語よりは広い意味のようだ)、意図的に遠隔の影響をねらった使いかたもあるかもしれない。わたしは、この「気候制御」という用語はうまくないと思う。意図どおりに制御できるものではないのにそういう印象を与えてしまうし、「全球」と区別していることもわからないからだ。(また、巻末の表でこの「気候制御」を英語Climate Controlの略でCliCとも表記しているが、CliCは「気候と雪氷圏」(Climate & Cryosphere)の研究プログラム名に使われているので、困る。)

「全球工学」(4章)としてあげられているのは、宇宙日よけと成層圏エーロゾル散布の2つだ。ただし、宇宙日よけは、おもに「原状回復が困難」という理由をあげて、使えない技術だとする。成層圏エーロゾル散布のほうは、実行可能性はわりあい高いが、副次効果、終了時の問題(「リバウンド」と表現)、世界の合意がないままだれかが実施してしまう危険性などの問題があることを述べている。

「気候制御」(5章)のほうでは、雲凝結核をふやして下層雲の反射率を上げること、巻雲を減らすこと(これは太陽放射ではなく地球放射を変える技術)、陸面を白く塗ること、泡あるいは藻類などによって海面の反射率を上げること、などをあげている。また、天気の改変をねらった人工降雨(雲のたねまき)や、台風の制御をねらったいくつかの技術構想も、話題に含めている。(気候への効果もあると主張したいのかどうかがわかりにくくなっていると思う。)

本書ではさらに「周辺領域」として、人間が技術を使うことが環境に影響を与えうる問題をいくつかあげている(8章)。気候改変を意図しない技術の気候への影響と、ジオエンジニアリング技術とその想定外の要因とがからんで起こることを含む。

  • それには戦争も含まれる。「核の冬」の可能性を例にあげている。
  • また事故も含まれる。そのうちでジオエンジニアリングの実施から事故が起きる可能性としては、CCSの隔離が破れてCO2がもれるという問題もあるのだが、本書8章では地下にものを注入したことが地震を誘発するという、気候以外の影響を例にあげている。
  • ジオエンジニアリングを意図したものにせよそうでないにせよ、遺伝子を組みかえた生物を野外に放出することは、意図しない環境変化をもたらすおそれがある。
  • 海峡を閉じるなどの大規模土木工事の構想のうちには、全球規模ではないものの広域の気候を変える意図のものもあった。違う意図によるものでも、大規模な地表改変は、気候を変える可能性がある。

あとがきの中で、著者は、人間活動が地球システムの限界をこえているという指摘は50年前からあったのに、行動を起こすのが遅くなったので、選択肢が限られてしまった、と論じている。ただし、わたしが思うに、1960年代にすでに地球環境の限界の議論はあることはあったが、当時論じられた限界は気候ではなかった。地球温暖化に話題をしぼるならば、行動を起こすことができたのは1980年代以後だろう。それでも30年以上遅れてしまったと言えるが。

全体として著者は、すぐに使えるジオエンジニアリング技術はないとしながらも、いくつかの有力な構想を評価するための基礎研究は進めるべきだという態度をとっている。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。

まえがき
目次
第1部 ジオエンジニアリング始末
第1章 ジオエンジニアリングの出現
– 1.1 エンジニアからの提案
– – 行き詰った温暖化対策
– – 現代によみがえったジオエンジニアリング
– – 惰性から抜け出せない
– – 対症療法
– 1.2 全球工学
– – 宇宙をつかう
– – 宇宙日除けとエアロゾル散布
– 1.3 気候制御
– – 地球システムを利用する
– – 雲とテレコネクション
– – 環境改変兵器
– 1.4 捕集貯留
– – 温室効果ガスを閉じこめる
– – 陸と海を活かす
– 1.5 周辺領域
– – ダークホース
– – エンジニアの夢 — マクロエンジニアリング
– 1.6 ジオエンジニアリングの注視点
– – オマケつき
– – 気候モデルの限界
– – 多様な人間活動
– – ジオエンジニアリングの魅力
– – ジオエンジニアリングの陰
第2章 工学のフロンティアに挑む
– 2.1 ガバナンス
– – 科学技術の暗黒面
– – 科学技術への不信と依存
– – 村社会の自治
– – ガバナンスの必要性
– – ガバナンスの体制
– – オックスフォード原則
– – 国際的枠組み
– – ガバナンスの目的
– – 人類圏のガバナンス
– 2.2 技術評価の視点
– – 効果
– – 安全性
– – 三つの「可能性」
– – 継続可能性
– – 原状復帰性
– – 副次効果
– 2.3 モラル・ハザード
– – すでにおきているモラル・ハザード
– – 正邪の判断
– – 心の内面を問う
– – わかっていてもやめられない
第3章 私たちの果て
– 3.1 科学への違和感
– – ジオエンジニアリングの選択
– – 不信と身勝手
– – 地球機械論
– – 不都合な事実を無視した大失敗
– 3.2 失われた自然
– – 人間活動で消えた自然
– – 家畜飼育場 — 都会
– – 人類圏の自立
– – 適正規模の人類圏
– 3.3 現代文明の不義 — 未来に託す負の遺産
– 3.4 科学を僕[しもべ]に
– – 時間と空間を見通す
– – 宇宙の存在を知る存在
– – 知性を伝える
– – 科学はインフラ
– – 科学をつかいこなす
第2部 ジオエンジニアリングの現場
第4章 全球工学
– 4.1 太陽の光を遮る全球工学
– – 4.1.1 宇宙に日除けを打ち上げる
– – 4.1.2 成層圏にエアロゾルを散布する
– – – 効果は噴火で実証されている
– – – 安さも魅力
– – 4.1.3 逆ジオエンジニアリング
– 4.2 エアロゾル注入プロジェクト
– 4.3 全球工学共通の問題
– – モラル・ハザード
– – 海の酸性化は止まらない
– – 気候が変わる
– 4.4 全球工学の評価
– – つかえない宇宙日除け
– – リバウンドがある成層圏エアロゾル散布
– – 安いからこその危険性 — グリーン・フィンガー
– – 第三の全球工学?
– – 全球工学のつかい道
– – 廃棄削減とマッチング
第5章 気候制御
– 5.1 気候制御の特徴
– – 時と場所を選ぶ
– – 気候制御の注意点
– 5.2 その場で効果
– – 5.2.1 雲を操る
– – – 放射冷却を利用する
– – – 巻雲の姿
– – – 雲をもっと白くする
– – 5.2.2 大気汚染を逆手に?
– – – 大気汚染で涼しく
– – 5.2.3 身の回りの反射率を高める
– – – 白い屋根はクール
– – – 道路を白く
– – – 農地を白く
– – – 本当に涼しくなった
– – – 山、樹木、空き地を白く
– – – 灯油ランプによる大気汚染と温暖化
– – 5.2.4 海の反射率を高める
– – – 気泡をつかう
– – – 泡で氷の融解を遅らせる
– – – 省エネのマイクロ・バブルと連携する
– – – バブルの課題
– – – 藻類をつかう
– – 5.2.5 台風の制御
– – 5.2.6 海水の上下を入れ替える
– – – 水塊交替の副次効果
– – – 水塊交替の課題
– – – 海水密度を高めて沈める
– 5.3 遠隔地で効果
– – エルニーニョと日本の夏
– – サヘルの緑化
– – アフリカの塵がインドで雨に
– 5.4 雲増白 — さらなる探求
– – 高い安全性
– – 期待される効果
– – 限られた適用範囲
– – 人工降雨も雲をつかめていない
– – 科学的実験をする
– – 副次効果を解明する
– – 気候制御を科学にする
第6章 捕集貯留
– 6.1 期待の集まる捕集貯留
– – 未曽有の規模
– – 捕集貯留は稼働中
– – パイプ末端技術
– 6.2 捕集から貯留へ — 五つのステップ
– – 捕集と貯留を結ぶ輸送
– – 回収と一時保管
– – 五つ揃って一人前
– 6.3 炭素の捕集
– – 6.3.1 スポット発生源
– – – 捕集剤の開発
– – – 捕集のあとに残る課題
– – 6.3.2 空気捕集
– – – 低濃度捕集剤の特性
– – – 空気捕集の利点
– – – 人工樹の課題
– – 6.3.3 海の捕集力
– – – 物理ポンプと生物ポンプ
– – – 海にも生き物の暮らしがある
– – – 炭酸の化学を利用する
– – – 廃棄二酸化炭素を利用する
– – – 生石灰で強力に
– – – 電気分解で
– – 6.3.4 生物の利用
– – – 生物の捕集はビッグ
– – – 生物特有の制約
– – – 樹木を増やす
– – – 藻類を育てる
– – – オメガ計画
– – – 海洋肥沃化で氷期を取り戻す
– – – 栄養を補う
– – – 海洋肥沃化がジオエンジニアリングに
– – 6.3.5 風化の促進
– – – 風化の仕組み
– – – 一度で捕集貯留が完結
– – – 風化促進の課題
– 6.4 炭素の貯留
– – 二酸化炭素として — 元祖ジオエンジニアリング
– – バハマの白砂
– – 法隆寺にならう
– – 深海の底
– – 土器の汚れに学ぶ
– – 炭や煤のつかい道
– – 土の中の有機物
– – 藻場や沼沢地
– – そのほかのアイデア
– 6.5 回収した二酸化炭素の利用
– – 石油増進回収
– – 原子力潜水艦
– – 蓄エネルギー
– 6.6 メタンの捕集貯留
– 6.7 捕集貯留の未来
第7章 捕集貯留 — さらなる探求
– 7.1 林業と農業
– – 半分になった森林
– – 森林が復活すれば温暖化は解決?
– – 植林で無理しても、まだ足りない
– – 二酸化炭素を吸いこむ炭素捕集農業
– – ブラジルのサトウキビ
– – 土地争い
– – 包括的なデザイン
– – 中身を詰める
– 7.2 海洋肥沃化
– – 栄養を深海から
– – ロンドン海洋投棄条約
– – 湧き上がる二酸化炭素
– – 肥沃化の課題
– – 二兎が分かれて
– – 素朴な疑問にも答えられない
– – 検証法の確立
– – 海を知ろう
– 7.3 炭素捕集貯留(CCS)
– – 万能パイプ末端技術?
– – BECCS
– – BECCSへの期待と反感
– – BECCSの課題
– – 近視眼の袋小路
– – つなげないBECCS
– – CCSの役割 — パイプの末端
– – CCSの役割 — 脱炭素へのつなぎ
– – 発生地と貯留地の距離
– – 現行CCSプロジェクト
– – ニオス湖の悲劇
– – 事故に備える
– – 実施例から学ぶ手間
– – 挫折したフューチャージェン
– – リーダーの憂鬱
– – 日本に適地はない
– – 地下に埋めないCCS
– 7.4 捕集貯留のまとめ
– – 捕集貯留技術の課題
– – 人類圏を圏にする
第8章 ジオエンジニアリングの周辺
– 事故
– 戦争
– 軍事力の保持
– 8.1 遺伝子工学
– – 温暖化に強い稲をつくる
– – 植物自身も適応し進化する
– – 生き物がもたらす寒冷化
– – アゾラ仮説
– – 霜害バクテリアの旅
– – 大学生がつくる地獄細胞
– – バイオ・ジオエンジニアリング
– 8.2 マクロエンジニアリング
– – 北極の右往左往
– – 海峡を閉じる
– – 海抜下の低地利用発電
– – 気象学者ラムの警告
– – 夢を悪夢にしない
あとがき
巻末
– 豆事典
– – エアロゾル
– – 海洋大循環
– – 火山噴火と生物の歴史
– – 圏
– – 人類圏誕生の自覚
– – 大気の構造
– – ティッピングポイント
– – 物質循環
– 附図
– – 各種捕集貯留技術の関連(概要)
– 附表
– – ジオエンジニアリング技術の分類とそのおもな特徴
– – おもな全球工学案とその概要
– – おもな気候制御案とその概要
– – おもな捕集貯留案とその概要

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