何千年もの間、人類は自然と闘ってきました。『白い空の下で』(2021年) は、その闘いに勝利したときに生じる問題と、科学者や技術者らがそれをどのように解決しようとしているかを探ります。奇抜な方法から壮大なスケールのもの、風変わりなものから恐ろしいものまで、我々が引き起こした深刻な傷を癒やすためにあらゆる手段を探求する責任が私たちにはあるのです。
この要約で得られること：人類が引き起こした環境破壊を逆転させる介入策を探る
人類が地球に与えてきた影響は計り知れません。それほど甚大な影響を与えたため、私たちは実質的に新たな地質時代「人新世（アントロポセン）」を引き起こしたと主張する研究者もいるほどです。今や人類は世界の主要河川を制御し、私たちの生物量（バイオマス）は野生哺乳類の8倍にのぼり、氷に覆われていない陸地の半分を直接改変してきました。私たちの種は驚異的な成功を収めてきたのです。
しかしその成功には大きな代償が伴いました。大気と海洋の温暖化、生物の絶滅、砂漠化、氷河の後退です。かつて人々は「自然の制御」、つまりテクノロジーで自然が突きつける問題を解決することを語っていました。ところが、そうした解決策がまったく別の問題を生み出し、今まさにその解決が急務となっています。本要約では、その経緯をひもときます。たとえば、
- 遺伝子組換えヒキガエル
- 二酸化炭素を岩石に貯留するプロセス
- 空がいつか青ではなく白くなる可能性
ルイジアナ州の堤防システムが海岸線を消失させている
州の南東端に位置するこの郡は、今日ではミシシッピ川の末端に張りつく二本の細長い土地が残るばかりです。プラークミンズの人口は年々減り続けています。しかし、そこに住む人々は、十代の若者さえも、かつて建物が立っていた土地が今では完全に水面下にある時代を覚えています。プラークミンズは決して例外ではありません。
ルイジアナの海岸線全体が急速に縮小しており、1時間半にフットボールコート1面分の土地が失われています。皮肉なことに、その原因は、もともと水をせき止めるために造られた人工の堤防、防潮壁、擁壁の巨大なシステムにあります。ここでのポイント：ルイジアナ州の堤防システムが海岸線を消失させている。 人の手が加わる前、ミシシッピ川は毎年何億トンもの土砂を南へと運んでいました。ほぼ毎年春には川が氾濫し、その結果、周囲の平野に土砂が流れ出しました。その土砂が長い時間をかけて堆積し、現在のルイジアナの海岸線を形作ってきたのです。
しかし、フランス人入植者がルイジアナに到着すると、彼らは都市を洪水から守るために堤防（盛り土の堤）を築きました。堤防システムはおおむねその役割を果たしてきましたが、同時にルイジアナ海岸線の急速な消失の原因でもあります。ミシシッピ川はもはや土砂を排出できず、つまり古い地表の上に新しい土が積み重なることはなくなったのです。同時に、もともと柔らかく水分を多く含んでいた既存の土壌は、時間の経過とともに圧縮されていきます。その結果？ 土地の縮小です。
今では、人間が川の役割を肩代わりしなければなりません。現在進行中のプロジェクトの一つに、巨大なドリルを川底に突き刺し、土砂を巻き上げ、それをパイプラインで吸い上げるというものがあります。約100万立方ヤードもの土砂が、新たな土地を生み出すために排出されます。これはこれで良いことですが、土地の消失速度に追いつくほどのペースで進めることは到底できません。
そのためには、より大規模で大胆な解決策が必要です。ミシシッピ州の沿岸保護復元局が提案しているのは、ミシシッピ川を囲む堤防に8つの巨大な穴を開けること。これにより「自然の土砂堆積プロセスを再構築する」と同局は考えています。もちろん、ここにはひどい皮肉があります。「自然な」プロセスを再開させるために、人間が再び介入しなければならないということです。
自然への手入れが生態系の混乱を招くこともある
シカゴ衛生船舶運河は、幅約48メートル（160フィート）の濁った川です。その役割は地味ではありますが、極めて重要です。運河ができる以前、シカゴの廃棄物はすべてシカゴ川に投棄されていました。そこから排泄物や牛・羊の糞尿、腐敗した動物の臓物などの廃棄物がミシガン湖へと流れ込んでいたのです。
その湖は、当時も今も、シカゴ市の唯一の飲料水源でした。幾度もの腸チフスやコレラの大流行の後、1900年頃にようやく衛生船舶運河が開通しました。この運河は文字通りシカゴ川の流れの向きを変え、ミシガン湖から遠ざけ、代わりに近くを流れるイリノイ川へと流れ込ませました。これで廃棄物問題は解決しましたが、壊滅的な生態系の問題を引き起こし、さらなる介入を必要とすることになったのです。ここでのポイント：自然への手入れが生態系の混乱を招くこともある。 衛生船舶運河はミシガン湖を、かつてはそれぞれ独立した生態系だった複数の近隣河川と結びつけています。
これにより、人、船、廃棄物の移動が容易になりましたが、魚も同様でした。これは想像以上に重大なことです。ミシガン湖と周辺河川の生態系は脆弱です。もし外来種が侵入することを許せば、大混乱を引き起こす可能性があります。だからこそ、アメリカ陸軍工兵隊は特定の魚を締め出すため、運河に電気バリアを設置せざるを得ませんでした。現在、最大の敵はアジアンカープと呼ばれる外来種です。
アジアンカープは、4種の魚の総称です。1960年代に生物学的防除手段として、つまり水草の繁殖を制御する「自然な」方法としてミシシッピ川に持ち込まれました。カープは水中の栄養分を貪り食う役目を負っていましたが、その能力は過剰すぎたのです。カープは飽くなき食欲を持ち、ほぼ絶え間なく摂食します。その結果、在来種との競争に勝ち、あるいは在来種を食べ尽くし、生態系を大きくかく乱します。つまり、もし1匹でもカープが衛生船舶運河からミシガン湖へ侵入を果たせば、その結果は壊滅的になりうるのです。
電気バリアはこれまでのところ効果を発揮していますが、万全ではありません。そのため追加の解決策が求められます。イリノイ州天然資源局に勤めるケヴィン・アイロンズは、あるアイデアを考案しました。それがカープフェスト、つまりカープの需要を創出するためのイベントです。人間は乱獲が得意なのだから、それを利用しない手はないとアイロンズは考えました。ミシシッピ川を泳ぐ数千万ポンドものカープを欲しがらせれば、あとは人間が何とかしてくれるだろう、というわけです。これが解決策なのでしょうか？ 著者は疑問を抱いています。
遺伝子編集が特定の生態系のバランスを取り戻すかもしれない
1800年代半ば、オオヒキガエルという大型の両生類がカリブ海地域に持ち込まれました。オオヒキガエルは斑状の褐色で、体重は最大約2.7キログラム（6ポンド）に達し、分厚い隆起のある目つきは常に疑り深げな表情に見えます。このヒキガエルがカリブ海に連れて来られた目的は、サトウキビを食い荒らす甲虫の幼虫と闘うためでした。やがて同様にオーストラリアにも持ち込まれ、急速に分布を広げ、定着しました。
残念ながら、このヒキガエルの存在はオーストラリアの在来種にとって災厄でした。オーストラリアの人々はヒキガエルを捕殺するための様々な独創的な方法を考案してきましたが、科学者たちは別の解決策を考え出しました。遺伝子組み換えです。ここでのポイント：遺伝子編集が特定の生態系のバランスを取り戻すかもしれない。 オオヒキガエルの大きな問題は、有毒性にあります。怯えたり捕食されたりすると、ヒキガエルの腺からブフォトキシンヒドロラーゼという酵素が放出されます。この酵素はヒキガエルの自然毒と混ざり合い、その毒性を100倍に高めます。
毒そのものは吐き気を催す程度ですが、ブフォトキシンヒドロラーゼと結合することで、致命的になるのです。ブフォトキシンヒドロラーゼのような酵素は遺伝子にコードされています。この知識から、科学者マーク・ティザードはある疑問を抱きました。その遺伝子を無効化して、無毒化したヒキガエルを作り出せないだろうか？ 答えはイエスであることが判明しました。ティザードは別の科学者ケイトリン・クーパーの協力を得て、オオヒキガエルのブフォトキシンヒドロラーゼをコードする遺伝子をCRISPR技術で編集し、取り除きました。CRISPRはいくつかの異なる技術を包含しますが、基本的な前提はDNAの一部分を切り取り、それを無効化するか新しいものと置き換えることです。
そして次は、この新たに無毒化されたヒキガエルをどう扱うかという問題です。これについては科学者たちがまだ取り組んでいる最中です。一つの可能な解決策は、無毒化されたヒキガエルを訓練装置のように使うことです。オーストラリアには在来のヒキガエル種がいないため、動物たちはそれを食べてはいけないことを知りません。しかし、もし科学者が動物たちに無毒化されたヒキガエルを食べさせれば、彼らは具合が悪くなるものの死ぬことはないでしょう。
すると、彼らは将来ヒキガエルを避けることを覚えるのです。遺伝子編集された動物という考えは、多くの人に不快感を与えます。しかしティザードは、自分や他の科学者たちが取り組んでいる環境は、侵入種によってすでに遺伝子改変されている、つまり本来そこにあるべきでない全ゲノムが存在している状態だと主張します。それに比べれば、遺伝子編集はDNAのごく小さな断片を改変するに過ぎず、最終的には傷ついた生態系にバランスを取り戻すものなのです。
パプフィッシュのような種は生存を人間の助けに依存している
灼熱のカリフォルニア州デスヴァレーの端に、デビルズホールと呼ばれる洞窟があります。その中を泳ぐのは、パプフィッシュと呼ばれる深い青色の体長約2.5センチメートル（1インチ）の魚、正確にはデビルズホール・パプフィッシュです。この名は、時に子犬の遊びを彷彿とさせる仕方で互いに格闘するオスの姿に由来します。この小さな魚は、おそらく世界で最も珍しい魚でもあります。
彼らはこの唯一無二の場所にしか存在しません。その脆弱な状況ゆえに、生物学者たちはこの種が生き残れるよう特別な努力を払っています。ここでのポイント：パプフィッシュのような種は生存を人間の助けに依存している。 年に4回、3つの異なる政府機関から集まった生物学者チームが、デビルズホールを訪れてパプフィッシュの個体数調査を行います。2006年には、わずか38匹しかいませんでした。それ以来、その数はゆっくりと200匹以上にまで回復してきました。
そもそも、なぜパプフィッシュの数はそこまで減ってしまったのでしょうか？ 1950年代から60年代にかけて、開発業者たちがデビルズホール近郊の土地を買い占め、この洞窟に水を供給する帯水層から水をくみ上げ始めたのです。長年の揚水によって、パプフィッシュが産卵し餌を探す「ザ・シェルフ」と呼ばれるデビルズホールの一部分は著しく縮小しました。1972年までに、シェルフは元の大きさのわずか4分の1にまで縮んでしまいました。最終的に連邦最高裁判所が揚水停止を命じ、水位は再び上昇しました。しかしそれでも水位は以前よりはるかに低く、食物連鎖は脆弱で不安定なままでした。
国立公園局は現在、パプフィッシュの生存を確保するためにデビルズホールへ補助的な餌を届けています。しかし、パプフィッシュを救うために取られた措置はこれだけではありません。本物のデビルズホールから約1.6キロメートル（1マイル）離れた場所に、偽物のバージョンが存在します。約10万ガロンの保護水槽は、パプフィッシュに害を及ぼす要素以外は、あらゆる点で洞窟を模倣するよう設計されています。著者が2013年に訪問した際には、約50匹の成魚がこの人工洞窟に生息していました。なぜ一匹の魚のためにここまでするのでしょうか？
結局のところ、我々の惑星はその歴史を通じて幾多もの絶滅イベントを経験してきました。しかし、おそらく説明しがたいことながら、私たちは他の種の破壊に対して責任を負うことに異議を唱えます。それゆえ、彼らが死に絶えるのを許す代わりに、パプフィッシュのように「保全依存種」と呼ばれる全く新しいカテゴリーの動物を生み出したのです。絶滅の瀬戸際にまで追いやった後、彼らは今や我々の助けによってのみ生き延びることができるのです。
選択的交配は、ある程度までサンゴ礁の生存を助けうる
1980年代は、カリブ海のサンゴ礁にとって特に壊滅的な時代でした。開発、乱獲、汚染の組み合わせにより、カリブ海のサンゴの半分はこの10年間だけで姿を消しました。しかし問題はカリブ海だけに留まりませんでした。気候変動が多くのサンゴが耐えられない温度にまで海を温めていたのです。
例えば、1988年の深刻な海水温の急上昇は、世界中のサンゴの15パーセント以上に死をもたらしました。そして温暖化は問題の一面に過ぎません。もう一つは化石燃料の排出によって引き起こされる海洋化学の変化です。これらの問題がすべて組み合わさり、世界のサンゴ礁は永久に消滅する危機に瀕しています。私たちは進化の力を少し借りれば、それらを救えるかもしれません。ここでのポイント：選択的交配は、ある程度までサンゴ礁の生存を助けうる。
ルース・ゲイツはサンゴに特別な情熱を抱く海洋生物学者でした。サンゴ礁の破壊に深く心を痛めながらも、ゲイツはそれらが救えるという希望を持ち、その方法についてのアイデアを持っていました。サンゴは白化現象によって頻繁に死滅します。海水温が上昇すると、サンゴは細胞内に共生する微細な植物を追い出し、それが原因で白化し、最終的に死に至ります。ゲイツは、白化現象の後に新しい植物を呼び寄せることで立ち直れるサンゴがいることを知っていました。彼女は、それが特定のサンゴが持つ遺伝的利点によるものなのかどうか疑問に思いました。
それらの利点を求めてサンゴを繁殖させることができないだろうか？ 残念なことに、ゲイツは自らの実験の成果を見届ける前に亡くなりました。しかし今、他の科学者たちが彼女のアイデアを検証しています。彼らはまずサンゴを高いストレスにさらすことから始めます。生き残ったものを選び、選択的に交配させます。その子孫は再び水槽に戻され、さらに強いストレスにさらされます。
時間をかけて、このプロセスは一種の「支援進化」を実行することになるでしょう。そうして生まれた「スーパーコーラル」を親として使い、その子孫が世界のサンゴ礁を再繁殖させることができるかもしれません。海が暑くなりすぎる前にサンゴが適応する可能性は低いため、これが唯一の選択肢かもしれません。私たちがサンゴの進化をより速いペースで助けるか、あるいは単に彼らを死なせるかです。
後者はもちろん、決して単純なことではありません。どれだけ多くの生物が生き延びるためにサンゴ礁に依存し、結果としてサンゴ礁と共に死ぬ可能性があるのか、誰にも分からないのです。しかし「スーパーコーラル」の繁殖でさえも十分ではないかもしれません。私たちに本当に必要なのは、気候変動に対して自らがきちんと行動することなのです。
地球温暖化対策には炭素除去が必要かもしれない
過去約1万年間、地球は驚くほど安定した気候のポケットの中にありました。それ以前は、急速な気候変動こそが常態でした。しかし私たち人類は幸運でした。その安定した気候に入ることができたことで、私たちは一箇所に定住し、農場や都市を築けるようになったのです。
そうするために、私たちは森林を伐採し燃やし、それによりCO2を大気中に放出しました。そのCO2の量はわずかでしたが影響力は大きく、自然のサイクルに従えば下がっていたはずの大気全体のCO2濃度を一定に保たせました。それ以来、排出、ひいては気候に対する人間の影響力は強まるばかりです。私たちはもはや単に排出を削減する地点を通り過ぎており、代わりにそれらを完全に除去する必要があるかもしれません。ここでのポイント：地球温暖化対策には炭素除去が必要かもしれない。 大気中に高濃度のCO2があることの結果は致命的であり、それはますます深刻化するばかりです。
干ばつはより長引き、嵐はより激しく荒れ狂い、熱波はますます破壊的になるでしょう。科学者たちは、私たちが本当に後戻りできない地点に到達する前に、世界がどこまで暑くなるのが許容されるのかを予測するのに苦労しています。公式には、その限界は摂氏2度の上昇です。しかしその数字未満に抑えるには、農業の大改革、製造業の変革、そして従来型のガソリン車・ディーゼル車の全廃といった大変革が必要になります。少し非現実的に聞こえませんか？ 炭素除去は、計算を我々に有利に動かす可能性を秘めた解決策です。
そのアイデアは、大量のCO2を大気から抽出し、本質的に「負の排出」を生み出すことです。炭素除去には多くの方法があります。その一つは岩石を使う方法です。岩石は地球上で最大のCO2貯蔵庫の一つです。アイスランドのある発電所では、CO2を大気中に放出する代わりに回収します。
次に、そのCO2を水と混ぜて、高圧の炭酸水のようなものを作ります。この炭酸水混合物を地下深くに注入すると、アイスランドに存在する火山岩と反応し、鉱物化します。信じがたいかもしれませんが、これは人間の介入がなくてもいずれ起きるプロセスです。私たちが排出してきた全てのCO2は、最終的には地中に戻り、石へと変わるのです。問題は、そのプロセスに数十万年かかるということであり、私たちには自然を待つ時間はないのです。
太陽ジオエンジニアリングは地球を冷却しうるが、代償を伴う
1815年4月5日の夕方、インドネシアのタンボラ山から、大砲の砲撃に似た大音響が不気味に鳴り響き始めました。5日後、溶岩と巨大な煙柱が火山から噴出しました。何千人もの人々がほぼ即座に死亡しましたが、タンボラ山の殺戮はその後何年も続きました。火山が噴火した際、1億トン以上のガスと微粒子が大気中に放出されました。
それらの粒子が太陽光を遮り、その結果生じた厳しい寒さが収穫をできなくし、潜在的には数百万人が餓死しました。これは明らかに大惨事でした。しかしここから、気候変動と闘う方法について何か学べるものがあるとしたらどうでしょう？ 火山が粒子を大気に加えることで地球の気温を下げられるのなら、私たちにも同じことができるのではないでしょうか？ ここでのポイント：太陽ジオエンジニアリングは地球を冷却しうるが、代償を伴う。 大気に粒子を加えて太陽光を遮るというのが、太陽ジオエンジニアリングの基本原理です。
この手法では、航空機が成層圏（大気の下から二番目の層）まで飛行し、そこを反射性粒子で満たします。地球上に届く太陽光が減り、気温が下がるというわけです。しかし、落とし穴があります。太陽ジオエンジニアリングは気候変動の症状には対処しますが、原因である人間の産業活動を通じて放出される地球規模の炭素排出には対処しません。ある意味では、太陽ジオエンジニアリングは、地球を冷やす粒子の積荷に私たちを完全に依存させることになるのです。いずれ、大気中に注入された粒子は落下してきます。
つまり、私たちはそれらを補充し続けなければなりません。そしてもし、戦争やパンデミックのような外部の出来事によって一時的に停止せざるを得なくなったら？ それまで迂回させられていた温暖化のすべてが突然大気中に流れ込み、世界の気温を急激かつ衝撃的に急上昇させるでしょう。さらに、温暖化に追いつくためには、積荷はますます大きくなり、飛行の頻度もますます高くする必要があります。そして積荷が大きくなればなるほど、奇妙な副作用が生じる可能性が高まります。特に顕著なのは、空の見え方が変わる可能性です。
粒子の色のせいで、私たちの青い空は白く変わりうるのです。こうした懸念にもかかわらず、太陽ジオエンジニアリングは、複数の科学者によって「不可避」と評されてきました。地球温暖化のない世界とは、実際には、青い空ではなく白い空を見上げる世界かもしれません。
最終まとめ
本要約の中心的なメッセージ：人類は何千年もの間、自然を制御しようと試みてきました。多くの場合、私たちは成功しましたが、そうすることで新たな問題を生み出し、それが今や地球上の生命の無数の側面を脅かしています。これらの問題の中には、電気魚バリアや人工洞窟のような比較的小規模な介入で応急処置できるものもあります。しかし、遺伝子工学、太陽ジオエンジニアリング、炭素除去など、より大規模で劇的な解決策を必要とするものもあります。
これらの解決策は不快で危険、あるいは不安をかき立てると感じられるかもしれませんが、それらを実施しないことによる潜在的な結果は、あまりにも深刻で無視できません。
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