科学者たちはグレートバリアリーフを救うために雲をいじくり回している

もちろん、汚染物質のエアロゾルを雲に噴射することは、地球温暖化に対する適切な技術的解決策ではありません。故イギリスの物理学者ジョン・レイサムは、1990年にすでに海水を蒸発させた塩の結晶を利用することを提案していました。海水は豊富で無害で、何よりも無料です。その後、彼の同僚でエディンバラ大学工学設計名誉教授のスティーブン・ソルターは、約1,500隻の遠隔操縦船からなる艦隊を派遣し、海を航行して水を吸い上げ、雲に微細な霧を噴霧して明るくするという提案をしました。

温室効果ガス排出量が増加を続ける中、レイサム氏とソルター氏の異例の提案への関心も高まった。2006年以来、二人はワシントン大学、パロアルト研究所、その他の研究機関の約20名の専門家と共同で、海洋雲増光プロジェクト（MCBP）に取り組んでいる。プロジェクトグループは現在、海上の低くふわふわとした層積雲に意図的に海塩を散布することで、地球に冷却効果があるかどうかを研究している。

シアトルにあるワシントン大学の大気科学者で、2018年からMCBPを管理しているサラ・ドハティ氏によると、北米、南米の西海岸、そしてアフリカ中央部から南アフリカ沖の雲は、特に明るくなりやすいようだ。海上では塩分粒子の周りに水分が集まることで雲粒が自然に形成されるが、そこにほんの少し塩分を加えるだけで、雲の反射力を高めることができる。ドハティ氏によると、これらの明るい領域を覆う大きな雲層をわずか5%明るくするだけで、地球の大部分が冷却される可能性があるという。少なくとも、コンピューターシミュレーションではそう示唆されている。

「非常に小さなスケールで海塩粒子を雲に散布するフィールド研究は、主要な物理プロセスへのより深い洞察を可能にし、ひいてはモデルの改良につながるでしょう」と彼女は言う。プロトタイプ装置を用いた小規模実験は、カリフォルニア州モントレー湾近郊の場所で2016年初頭に開始される予定だったが、資金不足と実験による環境への影響に対する国民の反対により延期された。

「気候に影響を与えるような規模で、海洋雲の増光を直接実験することはないだろう」とドハティ氏は言う。しかし、環境保護団体やカーネギー気候ガバナンス・イニシアチブなどの擁護団体を含む批判派は、その複雑な性質ゆえに、小規模な実験でさえ地球規模の気候に意図せず影響を与える可能性があると懸念している。「地域規模、非常に限定的な規模で実験すればいいという考えは、ほとんど誤りだ。なぜなら、大気と海洋は常に他の場所から熱を輸入しているからだ」と、オックスフォード大学の物理学教授レイ・ピエールハンバート氏は言う。

技術的な課題もあります。海水は塩分が蓄積すると詰まりやすいため、雲を確実に明るくする噴霧器の開発は容易ではありません。この課題を解決するため、MCBPは、初期のインクジェットプリンターの発明者であり、引退するまでヒューレット・パッカードとゼロックスで勤務したアルマンド・ニューカーマンスの協力を得ました。ビル・ゲイツをはじめとするテクノロジー業界のベテラングループからの資金援助を受け、ニューカーマンスは現在、適切なサイズ（直径120～400ナノメートル）の塩水滴を大気中に噴霧するノズルを設計しています。

MCBPグループが屋外試験の準備を進める中、オーストラリアの科学者チームはMCBPのノズルの初期プロトタイプを改良し、グレート・バリア・リーフで試験を実施しました。オーストラリアは1910年以降、世界平均の1.1℃を上回る1.4℃の温暖化を経験しており、グレート・バリア・リーフでは海洋温暖化の影響でサンゴの半分以上が失われています。

雲の増光は、サンゴ礁とその生態系にとっていくらかの助けとなる可能性がある。サザンクロス大学の海洋工学者ダニエル・ハリソンと彼のチームは、研究船にタービンを取り付け、海水を汲み出すことに成功した。このタービンは雪の砲弾のような形状で、水を精製し、320個のノズルから数兆個の微小な水滴を上空に噴射する。水滴は空気中で乾燥し、塩分を多く含む塩水が残る。理論上、この水は低高度の層積雲と混ざり合うはずだ。

2020年3月と2021年3月（オーストラリアの夏の終わり、サンゴの白化リスクが最も高い時期）に行われた概念実証実験は、雲に大きな変化をもたらすには規模が小さすぎた。それでもハリソン氏は、塩分を含んだ煙がいかに速く上空に漂っていくかに驚いた。彼のチームは、ライダー（LIDAR）装置を搭載したドローンを高度500メートルまで飛行させ、煙の動きをマッピングした。今年は、残りの高度をドローンで飛行させ、500メートルを超える高度の雲における反応を評価する予定だ。

研究チームは、2隻目の研究船に搭載された大気サンプラーと、サンゴ礁および陸上の気象観測所を用いて、粒子と雲が自然にどのように混ざり合うかを研究し、モデルの改良に努める。「そうすれば、雲の増光が大規模に行われた場合、望ましい形で、あるいは予想外の形で海洋にどのような影響を与える可能性があるのか​​を考察し始めることができます」とハリソン氏は語る。

しかし、たとえ雲の増光効果が実証されたとしても、ハリソン氏はそれがグレートバリアリーフを救う長期的な解決策になるとは考えていない。「雲の増光効果で得られる冷却効果には限りがあります」と彼は言う。そして、気候危機が悪化するにつれて、増光効果はすぐに克服されるだろう。むしろ、各国が排出量を削減するまでの時間を稼ぐことが目的だとハリソン氏は主張する。「何の介入もせずにサンゴ礁を救うのに十分な速さで排出量を削減できると期待するのは、もはや手遅れです。」

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