公開日：2023年12月29日
寄稿者：Alice Gomstyn、Alexandra Jonker
一般的にいうと、気候変動とは、地球の長期的な気象パターンの変化のことです。今日では特に地球温暖化、つまり1800年代後半以降、地球表面の温度について記録されている地球規模での温度上昇のことを指します。
太陽や火山の活動といった自然原因が気候変動を引き起こす可能性もありますが、20世紀から現在に至る地球規模の気候変動は人間の活動の結果であると専門家は広く考えています。人間の活動でも特に大きいのが、化石燃料の燃焼、つまり二酸化炭素を大気中に放出するプロセスです。
気候変動の影響としては、干ばつや熱波などの異常気象、生態系の変化、人間の健康や幸福への影響などがあります。しかし、気候変動は緩和できます。温室効果ガス排出量の大幅な削減、再生可能エネルギーの促進、国連の持続可能な開発目標（SDGs）に向けた前進など、気候変動対策とサステナビリティーへの取り組みによって、これからの気候の軌道を変えられるのです。
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地球の気候システムは、これまでも常に激しく変動してきました。例えば、過去80万年の間に地球は8回の氷河期に見舞われており、北極の氷床が北米、ヨーロッパ、アジアのかなりの部分を覆いました。11,000年以上前の最終氷河期には、地球の気温が20世紀の地球の気温より平均で約6℃も低かったと、気候科学の専門家は考えています。
氷河期の後には温暖な期間が訪れます。NASAの科学者によると、こうした気候サイクルがミランコビッチ・サイクル、つまり地球が太陽から吸収する光とエネルギーの量に影響を与える一連の公転の変化と関連しているといいます1。
そのほかにも自然の気候変動要因があり、これは「気候強制力」とも呼ばれています。大規模な火山噴火は、気候強制力のひとつと認識されています。噴火によって排出される二酸化硫黄が一時的な冷却効果をもたらす可能性があるからです。二酸化硫黄は硫酸に変化し、大気中で凝縮してエアロゾルとなり、太陽からの放射線は反射されて地球の大気に届かなくなります。1991年に起こったフィリピンのピナツボ山の噴火は、観測史上最大の二酸化硫黄の雲を発生させ、3年間にわたって地球を冷却したことから、米国地質調査所は「気候への影響において顕著な事例」と呼んでいます2。
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気候変動、なかでも地球温暖化を引き起こしている今日の最大の要因は人間の活動であると、気候科学者の間では広く考えられています。その活動のうち影響力が最も大きいのが、化石燃料、つまり石炭、天然ガス、石油の燃焼です。化石燃料の燃焼によって温室効果ガスが排出ます。また、二酸化炭素とメタンの排出も含まれています。
二酸化炭素とメタンが温室効果ガスと呼ばれるのは、温室のガラス壁やガラス天井が室内に熱を閉じ込めるのとちょうど同じように、地球の大気中に熱を閉じ込めるバリアのような役割を果たすからです。この熱が閉じ込められることを温室効果といい、地球表面の温暖化の原因になります。
温室効果ガスの排出のほとんどは人為起源、つまり人間と人間の活動が原因です。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）によると、全世界の温室効果ガス排出量のうち約79％は、エネルギー、工業、運輸、建築の各部門から排出されているといいます3。農業、林業、その他の土地利用もかなりの相当な量を排出しています。例えば、木は炭素を貯蔵する性質を持ちますが、森林破壊、つまり農業やその他の用途のために樹木を伐採する行為が繰り返されれば、貯蔵されていた炭素は二酸化炭素として大気中に放出されます。
今日では私たちも、人間が気候に与える影響をこれまで以上に意識していますが、人間の活動は1世紀以上にわたって世界中の気候を大きく変えてきました。地球の気候に人類が及ぼした目に見える影響の起源をたどるために、産業革命に注目しましょう。1800年代後半までに農業社会が工業社会に変わっていくと、その変革に不可欠な機械や技術の動力として、化石燃料の使用は増加の一途をたどりました。20世紀なかば頃には、二酸化炭素排出量は年間約5ギガトンに達し、その後さらに世紀末までには年間35ギガトンに急増しました。
気候変動の影響で地球温暖化が進んでおり、米国海洋大気庁（NOAA）によると、2011年から2020年は記録上最も気温の高かった10年間となりました。地球の表面では今、平均気温が産業革命以前よりも約1.1°C高くなっています。
この1桁の気温上昇でさえ、地球に大きな影響を及ぼしています。科学者は、気温上昇が以下の現象の一因になっているという強力な証拠を発見しました。
- 異常気象現象
- 自然生態系の変化
- 人間の健康や幸福への影響
地球の気温上昇が続くなかで、危険な熱波が頻発するようになっています。熱によって水の蒸発が促されるため、干ばつの頻度が増加する恐れがあります。乾燥した状態が続くと植物の乾燥が進み、山火事の原因になりかねません。
その一方では、蒸発が増えて大気中の水蒸気も増加しているため、大雨と洪水が発生しています。NOAAによると、特に熱帯低気圧による降雨量が10％～15％増加すると専門家は予想しています4。
異常気象は連続して発生するわけではありませんが、自然生態系では長期的な変化と生物多様性の減少が見られます。例えば、気温の上昇によって北極海の氷や氷河が徐々に溶け、ホッキョクグマから魚に至るまでの野生生物が広く脅かされています。オーストラリアやフロリダなどの温暖な気候で海水温が上昇しているため、サンゴ礁は壊滅的な被害を受けつつあります。海洋生物には、海水が二酸化炭素を吸収することに起因する海洋酸性化の危険も迫っています。
また、気候変動の結果として一部の生物種が危機にさらされる一方、外来種の一部は繁栄し、本来の生息地域を越えて拡散しています。例えば、アメリカでは冬が温暖になっているため、クズと呼ばれる侵入性のつる植物が新しい地域に移動し、草木などの在来種を駆逐している可能性があります5。IPCCによると、生態系に対する気候変動の影響は不可逆的なものもあります。
気候変動は、異常気象や生態系の変化を引き起こし、さらには悪化させているため、毎年多くの人々が危険にさらされます。例えば、インドの季節性モンスーンによる豪雨は近年激しさを増しており、鉄砲水や土砂崩れで何百人という死亡者が出ています。科学者は、その原因が地球温暖化にあると考えています。国際通貨基金（IMF）の調査によると、アフリカでは、気候変動により干ばつ、洪水、サイクロンが繰り返し発生する「ニューノーマル」によって、もともと脆弱な地域の食糧不安が高まる可能性があります6。また世界保健機関（WHO）によると、病気から熱ストレスに至るまで、気候変動に伴う問題によって、全世界では毎年さらに約25万人が死亡する可能性があるといいます。
気候変動の影響は、人の暮らしも危険にさらします。例えば、氷床や氷河が溶けて海面が上昇すると洪水が増え、海岸が浸食されることで沿岸部の観光が脅かされています。海洋温暖化と海洋酸性化は、漁業資源と漁業に悪影響を及ぼしつつあります。IPCCの研究では、地球温暖化が続くと、世界各地で食料生産が減少すると予測されています。
科学者たちは1世紀以上も前から気候変動について議論してきました。1896年、スウェーデンの物理学者スヴァンテ・アレニウスが、大気中の二酸化炭素濃度の変化とそれに起因する温室効果が地球の気候に影響を及ぼす可能性を予測する論文を発表しました。その約40年後には、イギリスの蒸気機関技師でありアマチュア科学者でもあったガイ・カレンダーが、地球温暖化を二酸化炭素の排出と結び付けています。そして1950年代、カナダの物理学者ギルバート・プラスが、人為的な二酸化炭素の排出によって、地球の表面温度は1世紀ごとに0.8°Cずつ上昇していると警告しました。
プラスがいち早く警告を発したにもかかわらず、気候変動に対処する世界的な取り組みが本格的に始まったのは、ようやく1980年代後半になってからでした。国連が1988年にIPCCを設立し、国連総会では気候変動が緊急の問題であると認識します。ほぼ10年後の1997年、先進国が温室効果ガス排出の削減に向けて法的拘束力のある目標を設定する最初の国際条約となったのが、京都議定書です。
2015年のパリ協定は開発途上国も視野に入れており、排出目標がすべての国に拡大されました。このとき、世界の平均気温が産業革命前のレベルより2°C以上上昇するのを防ぐことが目標に定められました。パリ協定には約200か国近くが署名しています。
2015年、国連加盟国は17のSDGsも採択しました。持続可能なエネルギーシステムの導入、持続可能な森林管理、排出量の削減などに重点が置かれています。
2023年に発行した第6次評価報告書の中でIPCCは、「徹底的、迅速、かつ持続的な緩和策と、適応策の速やかな実施」を果たせば、人間と生態系に対する気候変動の悪影響は軽減されると、自信を持って予測しています。IPCCは、2014年に発行した第5回評価報告書以降、気候変動緩和に関する政策と法律は拡大していると指摘しましたが、これまでの政策では、今世紀中に地球温暖化が1.5℃を超えるのを防ぐ可能性は低いと結論付けています。
気候変動の緩和に向けた重要な戦略が、化石燃料からクリーンな再生可能エネルギーへの移行です。再生可能なエネルギー源であれば、化石燃料源よりも温室効果ガスの排出量が大幅に削減されます。主な再生可能エネルギー源は次のとおりです。
風力タービンは、風の力を利用してそれを電気に変換します。タービンは陸上または沖合のサイトに設置できます。風力自体に変動があるため、風力タービンによる発電量も一定にはなりません。
水力発電は、最古の再生可能エネルギーとして知られており、流れる水の力を利用して電気を起こします。水力発電施設は、ダムから小規模な建造物に至るまでさまざまで、余分な水を貯蔵することで地域社会が水源を管理するのにも役立ちます。水は、山火事の消火から作物への灌漑まで、さまざまな目的にも後から利用できます。
ソーラー技術は、太陽放射をとらえてエネルギーに変換します。屋根にソーラー・パネルを設置することで家庭や企業に電力を供給でき、世界中で何千という太陽光発電所が稼働中または建設中です。風力発電と同様、太陽エネルギー源からのエネルギー生産には気象条件や季節的要因による変動があります。
その他の再生可能エネルギー源としては、バイオエネルギー（農作物廃棄物や生ごみなどのバイオマスから生産されるエネルギー）、地熱エネルギー（地表下の熱エネルギー）、海洋エネルギー（自然の水流の運動エネルギーおよび熱エネルギー）などがあります。
再生可能エネルギー源で化石燃料を全面的に置き換えるには、再生可能エネルギー生産の変動性に対応するうえで、エネルギー貯蔵技術が鍵となると考えられます。国際エネルギー機関（IEA）は、2050年までに二酸化炭素排出量をネットゼロにするという目標を掲げていますが、それを達成するには、エネルギー貯蔵容量の拡大をさらに推進する必要があるります。7
再生可能エネルギー技術に加えて、他の技術やプロセスについても気候変動緩和の効果が期待されています。例えば、大気中から二酸化炭素を除去し、排出源から二酸化炭素を回収するための各種の技術も開発が進んでいます。企業レベルでは、企業が組織のエネルギー消費を監視、制御、最適化するうえでエネルギー管理プログラムが有効であり、コストを削減しながら炭素排出量を削減する効果があります。
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スコープ3排出量は、組織によって直接所有または管理されていない発生源による事業運営に起因する温室効果ガス排出量のカテゴリーです。
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脚注
1 「Why Milankovitch (Orbital) Cycles Can't Explain Earth's Current Warming」（ibm.comへのリンク）Ask Nasa Climate、NASA、2020年2月27日。
² 「Volcanoes Can Affect Climate」（ibm.comへのリンク）。Volcano Hazards Program、USGS.
³ 「Summary for Policymakers」（ibm.comへのリンク）。Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC、スイス・ジュネーブ、pp.1-34、土井: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.001。
⁴ 「Global Warming and Hurricanes」（ibm.comへのリンク）。Geophysical Fluid Dynamics Laboratory、NOAA、2023年11月17日
⁵ 「 Kudzu: The Invasive Vine that Ate South 」（ibm.comへのリンク）。The Nature Conservancy、2019年8月9日。
⁶ 「Climate Change and Chronic Food Insecurity in Sub-Saharan Africa」（ibm.comへのリンク）。Departmental Papers, International Monetary Fund、2022年9月15日。
⁷ Tracking Clean Energy Progress 2023 （ibm.comへのリンク）。IEA、パリ（2023年）。ライセンス：CC BY 4.0