増えつつある証拠は、気候が変化しており、人間の活動が主な原因であるという事実を強調しています。 300人以上の科学者によってまとめられ、数十年に及ぶ研究に基づいた最近の国家気候評価では、1900年以降、米国は既に華氏約2度（摂氏1.1度）暖まり、積雪は減少し、最も暖かい17のうちの16 2000年以降、記録されている年が経過しています。
世界は温暖化しており、私たちには責任があります。 今、一部の科学者は、気候変動を引き起こすために人間が知らずに利用したのと同じ地球規模の力を使用して、数度の温暖化でさえ発生する異常なコストを軽減できるかどうか疑問に思っています。 彼らは、地球の二酸化炭素排出量を大幅に削減することに加えて、地球に意図的に大規模な変更を加える必要があるという考えを支持しています。 大気から炭素を化学的に捕獲する、炭素を食べるプランクトンの成長を促す、または太陽光を反射するために高層大気に反射ヘイズを作成するこれらの大規模な変更は、集合的に地球工学として知られています。
多くの科学者は、地球を地球工学で操作することは、いつの日か私たちが知っているように生命を維持するために必要であると信じていますが、一般の人々はそれを買いません。 その結果、地球工学プロジェクトが機能するかどうかを把握するための予備調査は非常に慎重に進められています。
惑星を冷却する1つの可能な方法は、太陽光を反射するためにエアロゾルを成層圏に放出することを含むでしょう。 ハーバード大学の研究者グループは、高高度気球を使用して非常に少量の炭酸カルシウムを研究することにより、この概念を研究したいと考えています。 （ハーバード大学） 「ソーラージオエンジニアリングの研究が前進する場合、責任を持って行うこと、そしてそれ自体が先に進みすぎないペースで行うことが重要だと思います」とハーバードのソーラージオエンジニアリングのプロジェクトマネージャーであるリジーバーンズは述べています研究プログラム。 「ガバナンスを研究と共同開発することは重要だと思います。少し時間がかかる場合は、それで問題ありません。」
明日どういうわけか二酸化炭素の排出を完全に止めたとしても、多くの科学者はそれでは不十分だと言います。 私たちの海は現在、惑星の過剰な熱の一部を吸収しており、気温上昇の遅れを引き起こしています。 今日見られる温暖化は、数十年前に下された決定によって動き始めました。 一部の科学者は、私たちが何をしようとも、華氏1度（.5摂氏）の2100年の増加にすでに取り組んでいると言います。 問題の規模を考えると、地球工学の支持者は、新しい技術に目を向けることが重要だと言います。
アイデアは、単にフリンジから来ているだけではありません。 気候変動に関する政府間パネルは、1990年以降、気候変動についてますますパニックに陥っている警報を発している2018年10月、2018大気から炭素を除去するためのインフラストラクチャを開発します。これは、現在大規模に行うことはできません。
そのため、科学者は地球を冷却する他の方法を検討しています。 研究者たちは、雲を明るくすること、海の水しぶきをより反射させること、あるいは宇宙に巨大な鏡を打ち込んで余分な太陽光を反射させることを提案しています。 これらの方法の中で最も有望で手頃な価格は成層圏エアロゾル注入であり、それは小さな粒子を上層大気に噴き出すことを伴います。 それらの粒子は太陽光を地球から遠ざけて反射し、太陽を効果的に暗くし、理論的には惑星を冷却します。
コンピュータモデルを使用した多くの研究は、この方法が理論的には機能することを示しています。 Nature Climate Changeで本日公開された最新のこのような研究では、極端な降雨とハリケーンをシミュレートする洗練されたモデルを使用し、エアロゾルで日光を反射することで最小限の追加効果で地球を均一に冷却できることがわかりました
成層圏エアロゾル注入実験はまだ行われていませんが、科学者は火山噴火のおかげで小さな粒子が上層大気に噴出されたときに何が起こるかについての考えを持っています。 とき 1991年にフィリピンのピナツボが噴火し、約2千万トンの二酸化硫黄が20マイルを超えて15か月にわたって地球の気温を0.6℃冷やしました。
山からの噴火柱 1991年6月12日、フィリピンのクラーク空軍基地から見たピナツボは、20世紀で2番目に大きい地上噴火で噴火する3日前に発見されました。 （USGS /リチャード・P・ホブリット） ピナツボ火山の噴火を超えて、成層圏の硫黄がどのように惑星に影響するかを明らかにするデータポイントはほとんどありません。 コーネル大学の機械および航空宇宙工学の教授であるダグラス・マクマーティンは、ピナツボ噴火データはモデルの検証には「信じられないほど貴重」でしたが、「二酸化硫黄の継続的な放出とは異なります」と述べています。エルニーニョと同時に発生した影響のいくつかは、解きほぐすのが困難です。成層圏に投入された物質の量も正確にはわかりません。」
よくわかりませんが、判明しました。 1月の国立科学アカデミー論文集で共著されたMacMartinの意見書によると、成層圏のエアロゾル注入が機能するかどうかわからないだけでなく、何がうまくいかないのかもよくわかりません。 理論的には、成層圏にエアロゾルを注入すると、季節的な気象パターンを混乱させる代償として惑星を冷却し、広範な洪水や干ばつにつながる可能性があります。 作物に届く太陽光の量を減らすか、降雨の量を減らすか、その両方を行うことで、食料供給を損なう可能性があります。 粒子はオゾン層を食いつぶす可能性があり、1990年代初期にクロロフルオロカーボン（CFC）として知られる化学物質の生産を禁止することで対処された問題を再導入しました。
「十分な情報に基づいた決定を下すには十分ではありません」とMacMartin氏は言います。 MacMartinは、インディアナ大学の大気科学者である共著者のBen Kravitzとともに、科学者が「好奇心に基づいた」研究の実施を停止する必要があると主張しています。 —そして、科学者が「将来の社会的意思決定を知らせる」ために知る必要があることを正確に特定することを目的とする「ミッション駆動型」の研究プログラムに移行します。
ハーバード大学の研究は、これらのギャップのいくつかを埋めることを目的としています。 SCoPeX、または成層圏制御摂動実験は、成層圏でのエアロゾルの挙動を正確に研究するために設計されています。 実験の最初の繰り返しでは、12マイルの高さのバルーンが発射され、そこで炭酸カルシウムの小さな粒子（無害なチョーク）が約0.5マイルの「歩行速度」で水平にパターとして放出されます。 その後、バルーンはUターンし、チョークダストのプルームの中をパターバックして粒子を検出し、粒子の経時変化を測定します。
ただし、SCoPeXが炭酸カルシウムの実験を行う前に、ハーバードチームはバルーン機器をテストする必要があります。 彼らは、ペイロードとして水を使用して、試運転で気球を打ち上げる予定です。 しかし、SCoPeXがエンジニアリングテストフライトを開始する前に、プロジェクトを監視し、必要に応じてプラグを抜く諮問委員会から承認を得る必要があり、委員会はまだ選択されていません。
「ジオエンジニアリングというラベルが付けられていなければ、誰も気にしないだろう」とSCoPeXと提携していないMacMartin氏は言います。 これらの実験はどちらも「地球工学」とは考えられません。ペイロードは地球の気候に影響を与えるには小さすぎます。 「しかし、メディアはハーバード大学が太陽を消し去ろうとしていると言っています。」
バーンズは、ゆっくりとした系統的なアプローチが必要であると主張しています。 「私たちの目標は、人々に考える方法を伝えることではなく、（私たちがしていることで）人々に自信を持たせる方法で物事を行うことです。」国民の信頼を得ないコストは、Stratospheric気候工学のためのパーティクルインジェクション（SPICE）。2012年に利益相反の懸念と環境グループからの抗議の両方で棚上げされました。
地球工学研究を支援する人でさえ、注意が必要であると言います。 「研究は怖いものである必要はありませんが、それが意味することに関しては怖いものです。実際に気候全体を制御しようとすることは、ある意味でかなり恐ろしい考えです。」
一部の科学者は、私たちはこの道を覗き込むべきではないと主張します。 気候科学者のクレア・パーキンソンは、「より多くのものを注ぐことで、大気や海洋に物を注ぐことで行った被害に対抗しようとすることは、潜在的な意図しない結果に満ちすぎている」と言います。
しかし、地球工学に関して言えば、この研究は、急ぐには危険すぎるというキャッチ22に分類されます。
科学者が地球工学の不確実性とリスクを下げるために予備実験を行うべきかと尋ねられたとき、パーキンソンは長い間黙っていました。 彼女はついに、「今すぐ投票すれば、反対票を投じるだろう」と言った。パーキンソンの見解では、大気から炭素を除去するか、そもそも炭素をあまり使わない技術に焦点を合わせる必要がある。
地球工学の研究は、太陽エネルギーや風力エネルギーなどの既知の炭素削減戦略から資金をそらすこともできます。 エアロゾルで地球を冷却できるという知識でさえ、脱炭素へのインセンティブを取り除くだろうと主張する人もいます。 しかし、ほとんどの地球工学の支持者は、大規模な成層圏エアロゾル注入のようなものであっても、大気中の炭素を減らす必要があることに同意します。 そうしないと、より多くのエアロゾルを文字通り永遠にポンプで送り続ける必要があります。 そして、太陽を暗くすることは気候変動と戦うのを助けるかもしれません、しかしそれは世界中のサンゴ、貝とプランクトンを殺している海洋酸性化のような二酸化炭素の他の厄介な効果を変えません。
ソーラージオエンジニアリングは「潜在的なサプリメントですが、それ自身のリスクを伴います」とバーンズは言います。 「それは鎮痛剤のようなものです。胃の手術が必要で、鎮痛剤を服用しても、胃の手術が不要になるわけではありません。」 しかし、現時点では、ソーラージオエンジニアリングはアスピリンのようなものではなく、路上で手に入れたテストされていない規制されていないサプリメントのようなものです。 気候の痛みを和らげることができます。 知りません。
それまでの間、SCoPeXのような実験は、ゆっくりと、しかし容赦なく、来年または2年の打ち上げに向けて動き続けています。 その間、地球は温暖化し続けています。
「ジオエンジニアリングを行わないことの結果が非常に悪い場所にたどり着く可能性が高いと思います」と、MacMartin氏は言います。
