ゲーム理論によれば、気候変動は良くなる前に、もっと悪化するだろう。

状況は改善する前に、さらに悪化するだろう。ネイチャー誌に掲載された新たな研究によると、政府が気候変動に対して断固たる対策を講じる前に、人類は顕著な海面上昇と頻繁な殺人的な熱波を経験することになるとのことだ。そして、未来を予測するために、数学者たちはゲーム理論に目を向けている。

数学者チームによって発表されたこの論文は、ゲーム理論を用いて環境保護がなぜそれほど難しいのかを説明し、気候変動、貴重な資源の過剰使用、自然環境の汚染の影響をモデル化できるように理論​​を更新している。

残念なことに、このモデルは気候変動に関しては、事態が改善するには明らかに悪化する必要があるかもしれないことを示唆しています。一方、良いニュースは、ゲーム理論が政策立案者にとって、各国が国際協定に協力するための新たな、より良いインセンティブを構築するのに役立つ可能性があることです。

研究者たちは、ゲーム理論における最もよく知られた社会的ジレンマの一つである「コモンズの悲劇」を用いて予測を導き出した。コモンズの悲劇は、19世紀にオックスフォード大学の政治哲学者ウィリアム・フォースター・ロイドによって初めて提唱された。ロイドは、共有地（「コモンズ」とも呼ばれる）を、例えば羊の放牧など、利用権を持つ人々による過剰利用を分析し、個人や集団に明確に属さない資源は、保全することが個人の利益にならないため、過剰に利用される可能性が高いという考えを示した。

この概念は後に、アメリカの生態学者ギャレット・ハーディンが1968年にサイエンス誌に掲載した論文で広く知られるようになりました。「共有地の悲劇」は、誰もが自由に利用でき、そして残念ながら乱用も自由にできる資源を、私たちが慢性的に維持できないことを説明する比喩として、専門家の間で最もよく使われる言葉の一つとなっています。

このジレンマの例は、地下鉄のゴミから学生の共用キッチンの食器洗い機の中身を空にすることをためらうといったことまで、日常生活のいたるところに見られます。しかし、最も極端な例は、現在の環境危機です。

環境悲劇の数理モデルを構築しようとするこれまでの試みは、人々が利用しても共有地は変化しないという非現実的な仮定に基づいていました。つまり、人々はモデルのどのラウンドでも同じゲームを繰り返していたのです。こうしたアプローチでは、例えば乱獲が進む海や汚染が進む河川など、環境悪化の影響を研究することはできませんでした。ハーバード大学のマーティン・ノワック氏は、オーストリア科学技術研究所のクリスチャン・ヒルベ氏とクリシュネンドゥ・チャタジー氏、そしてプラハ・カレル大学のステパン・シムサ氏と共同で、ネイチャー誌に掲載された最新の論文の中で、このジレンマを数学を用いてより忠実にモデル化し、理解する方法を詳述しています。

「今日の行動が明日のゲームを変えるというシンプルな考えに基づいています」とノワック氏は語る。問題のゲームは、人々同士の出会いを題材としており、そこでは協力して働くか、それともそれぞれの利己的な動機を追求するかのどちらかが考えられる。「あなたと私が何をしているかによって、私たちは別のゲームに移ります。例えば、あなたと私が一緒に記事を書き、うまくいけば本を出版するかもしれません。そして、それが続けば研究機関を設立するかもしれません。」

科学者たちは、新たな数理モデルを検証した結果、プレイヤーの行動への依存度が、適切な条件が整っていれば、プレイヤーが協力する可能性を大幅に高めることを発見した。「環境からのフィードバックがどのように協力を促進できるかを示したのです」と、数十年にわたり協力の法則を研究してきたノワック氏は述べている。

これらのフィードバック要因には、海洋であれ地球のオゾン層であれ、私たちの資源がどれほど急速に劣化するかが含まれます。1985年、南極で活動していた英国のチームが、太陽の有害な紫外線から生命を守る大気中のオゾンの劇的な減少を検知した際に、クロロフルオロカーボンなどの化学物質の禁止に向けた比較的迅速な行動が促されたのは、このためかもしれません。成層圏オゾン層を保護するための国際協定であるモントリオール議定書は1987年に採択され、数年後に発効しました。

しかし、気候変動の場合はそうではありません。氷河の縮小、海面上昇、ハリケーンから熱波に至るまでの異常気象の激化は周知の事実ですが、これらの影響は複雑で、より長い時間スケールで発生するため、気候変動との明確な関連性を証明するのは容易ではありません。ノワック氏によると、これが、温室効果ガスによる気候変動を抑制するための効果的な国際協力の構築がこれまで困難であった理由を説明するかもしれません。

新たな数理モデルは、地球環境が劇的に悪化し、ハリケーンの激化、干ばつや熱波の増加といった事態が私たちの目の前で起こらなければ、各国政府が状況改善に動くことはないと示唆している。「人間の活動が地球温暖化を通じて環境の劇的な悪化をもたらす時、協力こそが勝利の戦略となる」とノワック氏は言う。

しかし、この新しい数理モデルは、政策立案者が気候モデルによって提示された将来の可能性を検討し、より合理的な根拠に基づいて次のステップを検討することも可能にします。「これにより、多くの新たな可能性が開かれます」とノワック氏は述べています。気候変動の主要な影響は長期的な時間スケールで発生するため、政策立案者の行動を促すために環境の悪化に頼らないことも一つの選択肢です。代わりに、1年程度といったはるかに短い時間スケールで機能するインセンティブを考案する必要があります。「どのようなフィードバックが必要なのかさえ示しています」とノワック氏は言います。

「人々、都市、あるいは国家に、問題解決に協力するための金銭的インセンティブを与えることができます。そして、もし彼らが成功すれば、そのインセンティブを得て、より大きく複雑な問題に取り組むことができ、より大きな報酬も得られます。」金銭的インセンティブは、人々であれ国家であれ、プレイヤーの行動に左右されます。「協力はより価値の高いゲームにつながり、離反はより価値の低いゲームへと繋がります。そして、変化をもたらすのに十分な速さで発生するように設計することができます」とノワック氏は言います。「この新しいアプローチは、まさにゲームチェンジャーです。」

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。