BECCS として知られる炭素回収・貯蔵を伴うバイオエネルギーの使用によって、人間が引き起こす気候変動の影響を軽減することは、野生生物、森林、水資源に大きな結果をもたらすことが新しい研究で明らかにされた。
既存の土地をBECCSプランテーションに大規模に転換することにより、世界の森林被覆率は10％も低下し、生物多様性の「無傷度」は最大7％低下する可能性があると、主著者はカーボンブリーフに語っています。
また、太陽地球工学の導入も野生動物を脅かすことが、第2の研究で示されました。 新しい研究によると、そのような技術を導入し、そして維持しないことで、地球の気温が急速に回復し、多くの種が条件の急激な変化に対処できなくなる可能性があることがわかりました。
この2つの研究は、地球温暖化の影響を軽減するために地球工学技術を使用する場合、その実施によって起こり得る結果を十分に考慮する必要性を改めて示していると、両方の研究の著者はカーボンブリーフに伝えています。 “気候目標を達成するためには、有害な技術を使ってのんびり補うのではなく、CO2排出量を直ちに削減することが今や不可欠である “と、別の著者は言うのである。
BECCSとの交渉
『Nature Climate Change』に掲載された最初の研究では、BECCSの使用が、森林被覆、生物多様性、淡水資源など、自然界のさまざまな側面にどのように影響するかを評価しています。 簡単に言うと、BECCS は、エネルギーを生成するために木や作物などのバイオマスを燃やし、大気中に放出される前に、結果として生じる CO2 を捕捉します。
まだ商業ベースで実証されていませんが、大規模な BECCS はすでに科学者によって、地球温暖化を産業革命以前のレベルより 2℃まで抑制できることを示す多くのモデル「パスウェイ」に組み込まれています。
科学者の中には、BECCSが人間活動によって放出されるCO2の一部を吸収するために使用され、ひいては世界が「ネットゼロ」排出を達成するのに役立つと期待している人もいます。
新しい研究では、自然界の多くの側面に大きなダメージを与えることなく、これを達成できるかどうかを調査しています。
BECCSは、大量の土地、水、その他の資源を占有することにより、自然界に問題を引き起こす可能性があると、ポツダム気候影響研究所 (PIK) の主席研究員ベラ・ヘック博士は説明しています。
彼女の研究では、大規模なBECCSを使うことは自然界にとって「大きなリスク」となることが判明しています。 彼女はカーボン ブリーフに次のように語っています：
「大気から二酸化炭素を抽出するために大規模なバイオマス植林を行うことは、気候保護に貢献するかもしれませんが、他の多くの環境限界を超えることにつながり、生物多様性や栄養・水循環、土地利用に対して大きなリスクを示唆することになります」。 したがって、CO2除去の手段としてのバイオマスは、持続可能な気候緩和経路への限られた貢献しかできません」
Pushed to the limit
この研究のために、研究者は、BECCSが9つの「惑星境界線」にどの程度の影響を与えうるかを推定しました。 気候変動を含む9つの惑星的境界のうち4つは、人間の活動の結果としてすでに破られています。
以下のグラフィックで9つの境界を見ることができ、2015年のサイエンスの研究によると、それぞれの境界の状態も示しています。
Graphic by Rosamund Pearce
BECCSが惑星境界にどのように影響するかを理解するために、研究者は、将来の気候変動と、農業用地の利用パターンが将来どう異なるかを考慮した一連のモデルを実行しました。
それぞれのシナリオに対して、惑星境界の「安全」ゾーン内にいながらどれだけのBECCSプランテーションを作ることができるか計算した結果、研究者は、惑星境界が「安全」であることがわかりました。 研究者たちは、「安全」とは、惑星境界にさらなる損傷を与えることなくBECCSを実施することを意味すると考えた。
彼らは、安全な境界内でBECCSを実施すると、年間最大6000万トンの炭素のマイナス排出を可能にすることを発見した。 これは、現在の世界のCO2排出量の1％未満に相当すると、ヘックは述べています。
リスクをとること
研究者は、BECCSが「リスクの高い」境界で実施された場合に、どれだけの炭素が捕獲されるかも推定しました。 この定義は、「高リスク」ゾーンへの移行を防ぎつつ、惑星境界へのさらなる損傷を許容するものです (以前の図を参照)。
これにより、使用するバイオエネルギーの種類に応じて、約 12 億トンから 63 億トンの炭素のマイナス放出が可能になると、研究者は明らかにしました。 しかし、バイオマスの水素への変換を促進するために必要な技術は、まだ実現可能性からほど遠いと、Heckは言います。
しかし、リスクの高い境界内でBECCSを実施すると、環境に大きな影響を与える可能性があると、彼女は付け加えます：
「リスクの高いシナリオは、負の地球システムフィードバックを誘発するかなりのリスクを意味し、地球システムの安定性と回復力を弱めるかもしれません」。”
影響の中でも、リスクのある範囲でのBECCSの導入は、世界の森林被覆率を10%低下させ、生物多様性の「無傷」を7%低下させる可能性がある。 これは、大量の土地をバイオ燃料プランテーションに転換する必要があるためだと、ヘックは述べている。
これに加えて、新しく作られるすべてのBECCSプランテーションから得られる追加の水需要は、世界の農業が必要とする量の倍以上になる可能性があると、ヘックは付け加えている。
新しい研究は、BECCSが「土地と淡水に大きな悪影響を及ぼす」かもしれないという以前の発見を裏付けると、アバディーン大学の植物および土壌科学における議長、Pete Smith 教授は述べている（研究に関わってはいなかった）。 同氏は、カーボン・ブリーフに次のように語っています：
「著者らは、広範なBECCSに依存することはリスクが高いが、そのリスクが低い地域もあることを見出している。 この研究は堅実であり、現在の議論を「BECCSは常に悪い」または「BECCSは常に良い」という二極化した立場から遠ざけるのに役立つものです。 このようなより多くの統合された評価は、負の排出に関する決定がなされる根拠を強化するために必要です。」
Simulating solar geoengineering
Nature Ecology & Evolutionに掲載された2番目の研究は、太陽地質工学を導入すると、どのように生物多様性に影響を与えることができるかを調査しています。
太陽地球工学、または「太陽放射管理」（SRM）は、地球温暖化を抑制するために地表の太陽光を人工的に減少させる一連の方法（そのすべてが仮説のまま）を説明します。 大気圏に入ると、エアロゾルは地球の周りに保護ベールを形成し、太陽光を反射することができ、したがって、地球を冷却することができると示唆されている。
エアロゾルは成層圏での寿命が限られており、効果的であるためには、一定の時間間隔で放出する必要がある。 エアロゾルの放出が突然停止された場合、地球の気温は再び急速に上昇する可能性があります。
新しい研究では、このSRMの突然の終了により、多くの種が環境条件の急激な変化に対処できなくなると、研究者のラトガース大学のアラン ロバック教授が指摘しています。 成層圏地球工学のいかなる実施も、多くの種にとって破滅的な結末を迎える可能性があるというのが、主な発見です。 地球工学が行われたとしても、それを突然終了させることは意味がありませんが、そうなる可能性のあるシナリオが存在します。 社会はそのリスクを負うべきでしょうか」
Modelling a global shift
太陽光発電の急速な終了が野生生物にどのような影響を与えるかを理解するために、研究者はモデルを使用して、2020年から2070年までSRMを実行するシナリオと、地球工学を行わず温室効果ガス排出量が中程度のシナリオ（RCP4）のもとでの気温と降水の変化を比較検討しました。1776>
次に研究者たちは、それぞれのシナリオの「気候速度」（気候変動の速度と方向を定量化したもの）を算出しました。
(a) 太陽地球工学の導入を含むモデルシナリオ、 (b) 太陽地球工学の終了、 (c) 1960 年から 2014 年までの現在の気候、 (d) 適度な排出量を伴う太陽地球工学のない世界 (RCP4.5) における気温速度の変化です。 赤い網掛けは気温の上昇を、青い網掛けは気温の低下を表し、網掛けが濃いほど変化の速度が速い。 出典はこちら。 Trisos et al. (2018)
この結果は、太陽地球工学の実施により気温がかなり急速に低下する可能性がある一方で、突然の終了により気温がリバウンドして急速に上昇する可能性があることを示しています。”
SRM終了時の気温変化率は気候変動自体によるものより2～4倍大きくなると研究者は結論しています。 このような環境条件の大きな変化により、多くの種が適応できず、絶滅のリスクが高くなる可能性があると、研究者は述べています。
熱帯雨林や小さな島の生息地に見られる種など、新しい環境に適応することが容易でない動物は、これらの変化に最も適応できないだろうと、研究者は付け加えています。 そのリスクは、動きの遅い両生類にとって最も高くなる可能性があると、研究者は論文で指摘しています。
「いくつかの分類群に対する陸上ホットスポット間の気候速度の差は小さいが、両生類の生物多様性ホットスポットが突然終了して最も温度速度が速いことから、このグループにとって絶滅リスクの増加は特に深刻であることが示唆される。”
言い換えれば、多くの両生類が、突然のSRM終了によって最も影響を受けると予想される地域に生息しているということです。”
新しい研究は、太陽地球工学のリスクを取り巻く「より広い会話」に重要な貢献をすると、新しい研究に参加していないパシフィック ノースウエスト国立研究所の気候科学者ベン クラビッツ博士は述べています。 生態系について語るとき、多くの問題が生じますが、私の知る限り、この研究は、地球工学のさまざまなシナリオの下で生物多様性に何が起こりうるかを初めて定量的に調べたものです」と、カーボン・ブリーフに語っています。 また、重要なことに、この研究は複数の気候モデルを使用して行われたため、モデルの応答がどれほど堅牢であるかを推定することができます。」
カーネギー気候変動ガバナンスイニシアティブ（C2G2）のエグゼクティブディレクター、Janus Pasztor氏は、この研究は地球工学に対するガバナンスの枠組みを開発する必要性を強調しています。 このため、SAI に対処する初期のガバナンスの枠組みの一部は、SAI のリスクと潜在的な利益を明らかにする結果をもたらすより多くの研究を奨励するなど、研究を対象としなければなりません」
Finding ‘the solution’
この発見は、太陽工学を使用して地球温暖化を抑制するには「多くの考えられるリスク」があることを示しているとロボックは述べている。 このことは、地球規模の排出を削減することが、将来の気候変動を抑制する最善の方法であることを示唆していると、彼は言います：
「地球温暖化に対する解決策は緩和です。 風力や太陽光発電に急速に切り替え、大気中へのCO2排出を急速に減らすことは、今からでも遅くはありません」
BECCSの使用による気候変動の緩和には、「相当な」リスクも伴うとヘックは言う：
パリ協定達成への戦略としてBECCSに頼るのは危険であろう。 バイオマスプランテーションからの注目すべきマイナス排出は、地球環境全体に対する巨大な圧力を犠牲にしているのです」
「気候目標を達成するためには、有害な技術を使ってのんびり補うのではなく、CO2排出量を直ちに減らすことが今や不可欠です」
この投稿は 2018 年 1 月 22 日の午後 4:02
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