ソ連の原爆実験が米国の気候科学の発展を促した

ソ連の原爆実験が米国の気候科学の発展を促した

このストーリーはもともと Undark に掲載されたもので、 Climate Deskとのコラボレーションの一部です 。 

1971年3月23日、ソ連はモスクワの東約1,600キロの僻地で、広島原爆に匹敵する規模の核爆発を3発、地下深くに爆発させた。巨大なクレーターが地面に刻まれた。核爆発の目的は、二つの川を結ぶ運河を掘削し、その流れを変えて乾燥地帯に農業用水を供給するために、核爆発を利用できることを実証することだった。

核爆弾は、爆発によってできたクレーターに「原子湖」を作り出したものの、運河建設にはそれほど効果的ではなかったことが判明した。しかし、核実験は、今に至るまでほとんど忘れ去られてきたもう一つの永続的な影響をもたらした。それは、気候変動に関する米国政府初の研究を開始させたことであり、この10年間も続く広範囲にわたるプロジェクトである。

表面上、ソ連の核実験に対する反応はやや控えめだった。米国を含む西側諸国は爆発を察知し、部分的核実験禁止条約違反を主張して抗議した。モスクワはその後数年間、核実験を公に認めなかった。

しかし、ワシントンの国家安全保障関係者の間では、爆発はパニックを引き起こした。情報当局が国防総省の秘密組織である国防高等研究計画局(DARPA)のスティーブン・ルカシック長官に状況を報告した際、ルカシック長官は即座にこう反応した。「なんてこった。これは危険だ」

ソ連は10年以上もの間、核兵器を使って灌漑用水路を迂回させる巨大な運河を建設する方法を研究していたことが判明し、その計画には数百発の核爆発が含まれていた。「ソ連はロシアのいくつかの河川の流れを変えようとしたのです」と、現在87歳のルカシク氏は最近のインタビューで語った。「河川は北へ流れていて、ソ連にとって何の役にも立たないので、南へ流れるように方向転換させようとしたのです」

国防総省はソ連国内の河川の流れを特に気にしていなかったが、北極海に流入する水に影響を与えるこの野心的な地球工学行為が、世界の気候にどのような変化をもたらす可能性があるのか​​を懸念していた。ルカシックは、DARPAが気候影響モデルの構築を可能にする気候研究プログラムを立ち上げる必要があると判断した。当時、極秘とされていたこの気候プログラムは、「ナイル・ブルー」と名付けられた。

一見すると、DARPAは気候変動を研究する場として奇妙な存在に思えたかもしれない。DARPAは1958年、ソ連のスプートニク打ち上げへの対応として、アメリカの宇宙進出を支援するために設立された。しかし、当時DARPAは核問題にも深く関わっていた。1971年のソ連による秘密実験のような核実験を国防総省に密告するため、DARPAは広範な監視システムを構築していたのだ。

同じ年、若い空軍将校ジョン・ペリーは、DARPA(当時はARPAのみと呼ばれ、1972年に「防衛」の頭文字「D」が追加された)の職員から思いがけない質問を受けた。「このプログラムにはプログラムマネージャーが必要です。ワシントンに来ていただけませんか?」とDARPA職員はペリーに尋ねた。

「ワシントンは中西部でもベトナムでもないから、『もちろん』と答えた」とペリーは当時を振り返る。「一体何なのかは後でわかるだろう」

気象学者出身のペリーにとって、仕事の内容を正確には把握していなかったとはいえ、難しい決断ではなかった。間もなく彼はバージニア州北部にあるDARPA本部に配属され、謎めいた名前の「ナイル・ブルー」の責任者に任命された。彼がまず最初に決意したことの一つは、秘密主義を打破することだった。ソ連の核実験に関する懸念は秘密にしておく必要があったとしても、気候モデルの研究は公開できる。特にベトナム戦争のさなか、プログラムを機密扱いにすることは、DARPAが学術研究者と協力する能力を損なうだけだと彼は主張した。

ペリー氏は、DARPAが気象改変研究に関与しているという噂があったことを指摘し、その秘密主義は「プログラムに一種の悪臭を放っていました」と回想した。「実際、国務省の軍備管理局の担当者が訪ねてきて、最高機密の認可などを手に、私たちがどんな悪事を行っているのか調べようとしたのです。彼は何もしていないと知り、非常に落胆していました。」

プログラムが機密解除されると、次のステップは必要な研究を行う科学者を見つけることだった。ペリーは300万ドルという1970年代初頭としてはかなりの額の資金を任され、その任務は拡大しようとしていた。

研究プログラムを開始して間もなく、彼は所長室に呼び出され、ルカシック氏とDARPAの核モニタリングプログラムを率いていたエリック・ウィリス氏と面会した。放射性炭素年代測定法の発明者であるウィラード・リビー氏の教え子だったウィリス氏は、気候を歴史的に考察することに興味を持っていた。

ウィリス氏は「検証モデルを運用するには過去の気候に関する確かな情報がなければ、気候研究プログラムは実際には意味をなさないという立場を取っていました」とペリー氏は回想する。「過去の気候研究の要素がプログラムに含まれているべきだと彼は考えていました」

ペリーはこの件について何も知らなかったため、頷いて微笑むと、古気候研究に40万ドルを費やすという新たな指示書を持って所長室から出て行った。「要するに、何人かに電話して、『こんにちは、あなたは私のことを知らないでしょうが、大金を出したいと思っています』と言ったんです」と彼は言った。

ナイルブルー計画の中核は計算モデリングでした。DARPAは気象学の経験はなかったかもしれませんが、コンピュータに関しては豊富な経験を持っていました。そのわずか2年前、DARPAのコンピュータサイエンス部門は、後にインターネットとなるネットワーク、ARPANETの最初のノードを構築していました。また、DARPAは世界初のスーパーコンピュータの一つであるIlliac IVの開発も担当していました。

DARPAの気候研究は、コストが厳しく精査されていたイリアックIVの継続を正当化するのに役立った。「彼らは、その機能が、それを支払える一部の顧客のために開発されていると明言する必要があったのです」とペリー氏は述べた。「気候モデリングは、コンピュータサイエンスにとって非常に有望な顧客です。」(重要なのは、DARPAのモデリングへの資金提供が、国立科学財団(NSF)が中止寸前だったランド研究所の気候シミュレーション研究を救済したことだ。)

モデル化作業には批判もあった。ペリーは、ゼネラルモーターズの大気科学者ルース・レックが、DARPAの資金提供を受けた気候モデルに対して当初懐疑的な見解を示していたことを思い出した。「モデル化はマスターベーションと同じだ」と、ある会議でレックがDARPAの資金提供を受けた科学者たちに語ったのをペリーは思い出した。「やりすぎると、本物だと思い込んでしまうんだ」

レック氏は最近のインタビューでこの逸話を認め、科学者たちは自分たちのモデルと現実を混同しているというのが彼女の主張だと述べた。「科学者たちは、自分たちが研究をしていて、多くの貢献をしていることに満足する権利がある。しかし、それが現実だったわけではない。単に現実ではなかった」と彼女は言った。「それはまさに自慰行為と似ている。何度も繰り返すと、それが自分の望むことの焦点になってしまうのだ」

しかし、DARPAの活動は、こうした議論を巻き起こす上で決定的な役割を果たしました。この研究プログラムは、初めてモデル研究者、古気候学者、放射線専門家、そして気象学者を結集させました。ウォーレン・ウィスコム氏によると、このプログラムは学際的な分野を創出したとのことです。彼は、1970年代に応用数学者から気候科学者へと転身できたのはDARPAのおかげだと考えています。「当時、後に気候科学に貢献するようになった科学はすべて非常に独立しており、互いの間にはレンガの壁がありました」と彼は言います。「今で言うところのストーブパイプ構造でした」

DARPAがナイルブルー計画を構築していた頃、気候研究の方向性を変えることになるもう一つの政府の取り組みが水面下で進められていた。1972年12月、コロンビア大学のジョージ・J・ククラとブラウン大学のRK・マシューズは、リチャード・ニクソン大統領に書簡を送り、「文明社会の人類がこれまで経験したどの出来事よりも桁違いに深刻な、地球規模の気候悪化」への懸念を表明した。

彼らの懸念は地球温暖化ではなく、寒冷化であり、食糧生産の減少と異常気象の増加を懸念していた。これは予備的な結果であり(そして後に気候変動批判者たちが気候予測が間違っていると主張するために、単純化された形で利用することとなった)、この書簡はニクソン大統領の目に留まり、彼は省庁間委員会にこの問題の検討を命じた。国家気候変動プログラムの設立に尽力したウィリアム・スプリッグによると、その勧告は「政府は何らかのプログラム、つまり目標を設定し、誰が何をすべきかを決定する計画を持つべきである」というものだった。

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1948 年に Mechanix Illustrated に掲載された記事は、ソ連の核開発計画に対するアメリカ人の恐怖を鮮明に描写している。

アピック/ゲッティイメージズ

結局、ソ連は河川の流れを変えるという壮大な計画を断念しましたが、DARPAが1976年に研究を終える頃には、気候研究の基盤がしっかりと築かれていました。この問題に献身する科学者のコミュニティと、研究継続を促す政治的雰囲気です。期限付き研究を任務とするDARPAは気候プログラムを終了しましたが、国立科学財団と国立海洋大気庁(NOAA)がその研究を引き継ぎ、最終的に国家気候プログラムの設立につながりました。

初期のモデル化作業の一部に批判的だったレック氏のような科学者でさえ、今回の研究は気候変動が現実であることを明確に示したと述べた。「何年も前にジョン(ペリー氏)に言った言葉は変わりません。『私たちは本当に気候について分かっていないと思います。理解するには程遠いと思います』」と彼女は私に言った。「だからといって、変化の速度を遅らせるためにできることをすべて削減すべきではないという意味ではありません。私たちはそうすべきだと思います。そうしないのは、全く軽率な行為だと思います。」

気候モデルの正確さをめぐる議論が続く一方で、気候変動は現実のものであるというのが科学的なコンセンサスであり、そのコンセンサスを確立した功績の多くは DARPA によるものだが、その役割は、同プログラムから資金提供を受け、その後気候研究で指導的立場に就いた科学者以外にはほとんど忘れ去られている。

ナイルブルー計画の終了から40年以上経った今でも、ペリーやルカシクといったDARPAの元職員たちは、今も月に一度ランチを共にし、先駆的な機関での日々を懐かしんでいます。ルカシクはペリーがこう言ったのを覚えています。「スティーブ、DARPAで始まり、私が国立科学財団で引き継いだ研究は、地球温暖化に関するあらゆる理解の基盤となったんだ。」

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