コロンビア大学の研究者らが発表した研究では、太陽光を遮ることで惑星を冷却する提案手法である成層圏エアロゾル注入が、気候モデルで完全に捉えられていない重大な物理的、地政学的、経済的障害に直面していると警告している。この手法は、火山噴火を模倣して上層大気圏に太陽光を反射する粒子を注入するもので、モンスーンの乱れや材料不足などの予測不能な結果を引き起こす可能性がある。チームは、現実世界での実施はシミュレーションが示唆するよりもはるかに複雑になると強調している。
Scientific Reportsに掲載された研究で、コロンビア大学気候学部および工学部のチームは、成層圏エアロゾル注入（SAI）の複雑さを調査した。SAIは、火山噴火の冷却効果に似て、粒子を散乱させて太陽光を反射することで地球温暖化を相殺することを目的としている。研究者らは既存の研究をレビューし、粒子放出の高度と緯度、季節、注入される材料の総量などの変数を焦点とした。
緯度が最も影響力のある要因として浮上した。極地近くでの放出は熱帯モンスーンを乱す可能性があり、赤道近くではジェット気流と全球大気循環を変える可能性がある。「大気中に5テラグラムの硫黄を入れるだけのことではない。どこでいつ行うかが重要だ」と、コロンビア大学の雰囲気化学者V. Faye McNeill氏は語った。
1991年のピナトゥボ山噴火は歴史的な類似例を提供し、全球温度をほぼ1度低下させたが、インドのモンスーンを乱し、南アジアの降雨を減らし、オゾン層の破壊に寄与した。硫酸塩エアロゾルを使用したSAIは、酸性雨や土壌汚染を含む同様の副作用を引き起こす可能性がある。
炭酸カルシウム、アルファアルミナ、ルチルおよびアナターゼチタニア、立方ジルコニア、ダイヤモンドなどの代替案が評価されたが、実用性の問題が山積みだ。ダイヤモンドは希少で高価すぎ、立方ジルコニアとチタニアは生産コストが急騰する。炭酸カルシウムとアルファアルミナだけが十分に豊富だが、1ミクロン以上の大きな粒子に凝集し、散乱効率を低下させる。「これらの完璧な光学特性の代わりに、はるかに悪いものになる。硫酸塩に比べて、議論されてきたような気候上の利益を必ずしも見ることはないだろう」と、主著者Miranda Hack氏は述べた。
地政学的現実により、協調的な展開は unlikelyで、可能な結果の範囲を広げる。「これを試みる場合に起こり得ることは様々あり――これまでのところ誰もが認識していたよりも、可能な結果の範囲ははるかに広いと主張している」とMcNeill氏は付け加えた。共著者にはDan SteingartとGernot Wagnerがおり、「太陽ジオエンジニアリングを考えるとすべてリスクのトレードオフだ...これらの論文の99%がモデル化するような方法では起こらない」と指摘した。この研究は、政策議論でこれらの不確実性を認識する必要性を強調している。