
人類は地球温暖化の進行を食い止めるために様々な対策を講じてきました。一方、「微粒子を大気中に飛散させる」成層圏エアロゾル注入 (SAI)」という方法も提案されていますが、成層圏エアロゾル注入にはさまざまな限界やリスクがあると研究者らは指摘しています。
成層圏エアロゾル噴射は、太陽光を反射する微粒子を成層圏に散布することで地球を冷却する方法です。これは火山の噴火によって大気中に放出されたものです二酸化硫黄成層圏にいる硫酸塩のエアロゾル色が変化し、太陽から降り注ぐ光の一部を反射するという自然現象からインスピレーションを得ています。
これは1991年にフィリピンで実際に起こりました。ピナツボ山この大噴火により、地球の平均気温が約15カ月間で0.6度低下したことが確認されている。さらに、火山の噴火は温室効果ガスも排出し、長期的には地球温暖化を引き起こす可能性があります。
近年、地球温暖化防止のために成層圏へのエアロゾル注入を真剣に検討する研究者が増えています。しかし、成層圏に飛散した粒子は気象パターンを乱し、大気汚染による健康リスクを引き起こす可能性があるため、一部の専門家は成層圏へのエアロゾル注入に懐疑的だ。
コロンビア大学の大気化学者、V・フェイ・マクニール氏は、「気候モデルにおける成層圏エアロゾル注入のシミュレーションがどれほど洗練されていても、必然的に理想化されたものになる」と述べた。そして、シミュレーションにより、それらを配置する必要がある量と場所に正確に配置します。しかし、その理想的な状況と比較して、私たちが現実的にどうなるかを考え始めると、それらの予測は多くの不確実性を明らかにします。」
マクニール氏らは、粒子分布展開戦略、サプライチェーン、ガバナンスオプション、粒子分布の正確な物理学など、成層圏エアロゾル注入の取り組みがどのように展開するかを現実的に検討するための独自の分析を実施した。
分析の結果、研究チームは、成層圏エアロゾル噴射の最適な展開戦略は、国際的に調整された単一の集中管理機関によって管理されるべきであると主張した。
単一の集中国際管理機関による噴霧は、エアロゾル粒子をどこに放出するかを決定する上で特に重要です。たとえば、中緯度で粒子を分散させると、大気の熱輸送パターンが変化し、極地の気候に影響を与える可能性があります。一方で、高緯度での粒子の拡散は熱帯モンスーンシステムを混乱させる危険性があります。
また、一度に大量のエアロゾルを噴霧するよりも、時間をかけて複数回噴霧する方が効果的ですが、これには長期的な取り組みが必要です。 「5テラグラムの硫黄を大気中に放出するかどうかの問題ではなく、いつ、どこで放出するかが問題だ」とマクニール氏は語った。
しかし、研究チームは、現実世界がそのような集中管理機関を設立するのに十分な協力的ではないため、理想的な展開戦略が実現する可能性は低いと結論付けています。中央集権的な統治機関に代わる方法としては、いくつかの小規模な独立した組織がそれぞれを分散させることも考えられますが、これでは地球の冷却が不均一になり、プロジェクトの寿命が短くなる可能性があります。

次に考えるべきことは、どのような素材を使用するかです。ダイヤモンドまたはジルコンは潜在的な候補の 1 つですが、成層圏エアロゾル注入のモデル化された需要は、これらの材料の世界的な生産量と同等かそれを超えているため、適切な候補ではありません。
「科学者たちはエアロゾル候補の使用について議論してきたが、実際的な制約によって毎年大量のエアロゾルを注入する能力が制限される可能性についてはほとんど考慮されていない」と論文の筆頭著者であるエアロゾル科学者のミランダ・ハックは述べた。 「提案された資料の多くは、特に豊富ではありません。」
石灰や硫黄などのより豊富な物質のサプライチェーンでさえ、成層圏エアロゾル注入による需要の増加によって緊張する可能性があります。さらに、これらの鉱物は成層圏エアロゾル噴射に必要なサイズに達すると凝集する傾向があり、均一に分散している場合と比較して冷却効果が低下する可能性があります。
研究チームは、「これらの実際的な制限が解決されないままであれば、成層圏エアロゾル噴射シナリオは文献で検討されている理想的なシナリオからさらに遠ざかってしまうだろう」と主張した。
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