気候変動（ibm.com外部へのリンク）が加速する時代には、近い将来を予測することで大きなメリットが得られます。例えば、電力会社関係者が熱波が近づいていることに気づけば、停電を防ぐためにエネルギー調達を計画することができます。干ばつが発生しやすい地域の農家は、どの作物が不作になりやすいかを予測できれば、追加の灌漑設備を導入できます。

こうした先を見越した対策は、今日の気候変動の影響に適応するために設計されたテクノロジーの進化によって可能になりました。しかし、気候変動の影響は将来どのようなものになるのでしょうか。そして、人類はどのように適応するのでしょうか。

人間の活動は、20世紀に地球の気候に変化をもたらしました。また、将来の気候を大きく左右することになります。温室効果ガス排出量を大幅に削減すれば、気候危機の緩和に役立つ可能性があります。しかし、排出量がさらに増加するシナリオでは、21世紀には気候変動がより深刻な結果をもたらすでしょう。

地球全体の気候モデルによって、気候科学者たちは、地球全体と特定の地域の両方について、将来どのようなことが起こり得るかについて、一連の予想ができるようになりました。気候モデリングは、データ・セットと複雑な計算を使用して、気候システムの主要な構成要素、すなわち大気、陸面、海洋、海氷の相互作用を表現します。

最新の気候モデリング・イニシアチブの1つは、IBMとNASAのパートナーシップを通じて実現しています。このコラボレーションは現在、気候および気象アプリケーションをより高速かつ正確にするために、AIを活用した基盤モデルの構築に重点を置いています。このモデルは、山火事のリスクを高める条件を特定したり、ハリケーンや干ばつを予測したりするために使用できる可能性があります。IBMとNASAのパートナーシップを通じて構築された以前のモデルは、科学者がアラブ首長国連邦の都市ヒートアイランドをマッピングしたり、ケニアの森林再生を監視したりするのに役立つツールになりました。

米国海洋大気庁（NOAA）の地球物理学流体力学研究所によると、「気候モデルは気候変動の影響の不確実性を減らし、適応を助けます。」¹

気候の変化に関するモデルの予測と、社会がどのように適応できるかを見てみましょう。

気候変動の兆候として最もよく知られているのは、温室効果による地表温度の上昇（地球温暖化とも呼ばれる）です。それは、二酸化炭素、メタン、その他の温室効果ガスの濃度が上昇し、地球の大気中に熱を閉じ込めるバリアとして機能するという仕組みです。欧州連合の地球観測プログラムであるコペルニクスによると、2023年は記録上最も温暖な年で、19世紀の産業革命前の水準よりも1.48℃（華氏2.66度）上昇しています²。

気温はどのくらい上昇しますか。米国地球変動研究プログラムのClimate Science Special Reportによると、21世紀末までに摂氏5度以上になると予測されています。しかし、温室効果ガスの排出量を大幅に削減すれば、気温上昇を2度以下に抑えることができます³。

化石燃料からクリーンな再生可能エネルギー源への移行は既に始まっていますが、この移行を加速させることで、世界的なエネルギー需要が高まる中でも、排出量をさらに抑えることができる可能性があります。国際エネルギー機関（IEA）は、再生可能エネルギーと原子力を組み合わせれば、2025年までに増加する需要の90％以上を満たすことができると予測しています⁴。

地球温暖化が進むにつれて、熱波はより頻繁に発生し、より過酷なものとなるでしょう。国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、アフリカ、オーストラリア、北米、ヨーロッパに住む人々が、気温上昇と熱波による健康リスクに直面すると予測しています⁵。

Global Disaster Preparedness Centerは、政策立案者などに、各地域がより厳しい暑さに適応できるようにするため、さまざまな対策を採用するように勧告しています。これには、より多くの緑地を設けたり、屋上に植生層を設けたりといった地表温度を下げるための措置から、クーリング・センターやスプレー・パークの設置までが含まれます⁶。

地球温暖化により深刻な干ばつが発生し、陸地の貯水量に影響を及ぼし、淡水の確保が減少しています。IPCCは、人間が利用できる水は北米で減少し続け、アフリカ、アジア、南アメリカでは水の安全保障が危険にさらされると予測しています。干ばつと水不足は農作物の成長にも影響を及ぼし、食糧安全保障を損なうでしょう。アフリカの一部は特に脆弱で、農業収量が50％も減少する地域があります⁷。さらに、乾燥した状況により、世界中で山火事の季節が拡大しています。

自然に根ざした解決策と技術的な解決策には、より乾燥した条件に適応するためのいくつかの手段があります。研究が示すところによると、植林は砂漠化を防ぎ、降雨量を増加させます⁸。また、人工知能を活用した気候予測と作物データ分析は、農家が厳しい状況下で作物管理について十分な情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。世界中で、 AIを活用した気候モデルやその他のテクノロジーは、科学者、政府関係者、公共事業提供者が水へのアクセス状況を予測し、水資源管理を改善するのに役立ちます。

地球の一部が乾燥すると、他の部分は湿潤になります。気温上昇が1.5℃に抑えられるとしても、IPCCはアフリカ、アジア、北米、ヨーロッパで大雨と洪水の頻度と激しさが増すと予測しています。暴風雨や熱帯低気圧も強まると予想されています。

政策立案者は、沿岸や内陸の洪水を緩和するためのさまざまな戦略を検討しています。これには、運河、排水システム、雨水貯留システムの設置や、砂丘、マングローブ、湿地帯のような「スポンジ状の」天然バリアの保全と修復などが含まれています。場合によっては、後者は旧来の洪水緩和戦略の後退を意味することもあります。例えば、中国のある都市では、植物と越流池を設置するスペースを確保するために、当局がコンクリートの洪水壁を撤去しました⁹。

IPCCによると、地球温暖化と温室効果ガスの排出は世界の海洋の組成を変化させており、今世紀末までその傾向が続くと言われています。世界の平均気温が上昇するにつれて、海洋の酸素濃度は低下し続けます。これは、海洋の脱酸素化として知られるものです。海洋の酸性化も進むでしょう。どちらのプロセスも海洋生物に有害であると考えられています。

こうした変化を緩和する鍵は、二酸化炭素の排出量を減らすことですが、それ以外にも解決策はあります。流出水や水質汚染は脱酸素の一因となります。国際自然保護連合（IBM）によると、法律による監視と流出の制限が役立つ可能性があります ¹⁰。海洋の酸性化に関しては、海水から酸性化を除去する新しいテクノロジーに期待する科学者もいます ¹¹。

海面は、20世紀に急速に上昇しましたが、その主な原因は氷河の融解と海洋熱膨張でした。この傾向は今後も続くと予想されます。NASAは、1993年以降、世界の平均海面上昇率は年間約2.5ミリメートル（0.1インチ）から年間3.4ミリメートル（0.13インチ）に増加していることを発見しました¹²。海面上昇が続いているのは、南極大陸とグリーンランドの棚氷と氷床の不安定化や崩壊が原因と考えられます。IPCCは、世界の平均海面水位が2050年までに0.29メートル（0.95フィート）、今世紀末までに1.01メートル（3.3フィート）上昇すると予測しています¹³。

洪水と同様に、海面上昇への適応には、防波堤や堤防などの物理的なバリアの建設や、湿地帯のような天然バリアの回復や保全など、人工的な解決策と自然を利用した解決策の両方があります。インフラや建築プロジェクトの設計時に海面上昇を考慮することで、それらの構造物をより強靱なものにすることができます。例えば、カリフォルニアでは、交通当局が海面上昇を考慮して、交通量の多い高速道路の一部を30フィート持ち上げる計画を立てています¹⁴。

地球の気候システムの変化には、エコシステムや野生生物の個体数の変化も含まれます。例えば、研究によると、アマゾンの大部分は山火事や干ばつによって熱帯雨林からサバンナに変わる転換点に近づいており、森林に生息する種が絶滅の危機に瀕しています¹⁵。一方、地球温暖化とそれに伴う海洋熱波はサンゴ礁を脅かし続けており、IPCCは、世界の平均気温が摂氏1.5度上昇すると、サンゴ礁が70％から90％減少すると予測しています。国連によれば、この気温のしきい値を超えると、哺乳類の4％が生息地の半分以上を失うことになると言われています¹⁶。

監視、保全、修復の取り組みは、エコシステムと動物の保護に役立ちます。ヨーロッパでは、2023年にEUの自然回復目標を定めた法律が承認しされました。これには、EU諸国において、2030年までに環境が悪化した生息地の少なくとも30％を回復させ、2050年までに90％を回復させるという拘束力のある目標も含まれています¹⁷。

地球の気候変動への適応に取り組む企業が増える中で、適切なツールは気象や気候の影響を監視、予測、対応するのに役立ちます。IBM® Environmental Intelligence Suiteは、ダッシュボード、アラートと通知、地理空間および気象データのアプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）、およびビジネス・レジリエンスと最適化のための業界固有の環境モデルを備えたアドオンを含むSaaSプラットフォームです。IBM Sustainability Acceleratorの詳細をご覧ください。