Back to blog

気候変動 -  待ったなしの地球温暖化対策(第1回)

パート1 最新の科学的根拠

 2020年にもたらされた多くの変化の1つは、気候変動対策が急務であるという共通認識の高まりです。これは2021年になっても続いており、国際エネルギー機関(IEA)が2050年までに「温暖化ガス排出量を実質ゼロ」を求め、それを達成するための現実的なシナリオを示した報告書を発表し、バイデン米国大統領が気候に関するサミットを開催、中国をはじめとする世界の主要経済国が近い将来および今世紀半ばに向けて脱炭素化への具体的な目標を掲げ、進めることを公式に表明したことなど、ハイレベルでのさまざまな発表やイベントにより一層促進されています。2020年から2030年の10年間が気候変動への悪影響を食い止めるために重要であることはかねてからよく知られていましたが、現在の勢いをみると世界のエネルギー転換がついにギアチェンジし始めたのではないかという期待が持てます。

 気候変動は日常生活の中ではなく激動した後のほうが想像しやすく、特に若い世代を中心とした社会的に関心を持ち、自分もその一端を担いたいと思う若者が増加していることもあり、この数か月、政府の上層部ではより大きな注目を集めています。世界の温暖化ガス排出量の73%を占める国々が、今世紀半ばまでにその排出量をネット・ゼロにすることを約束し、数多くの大規模な多国籍企業や金融機関、そして世界中の都市が温暖化ガス排出量削減目標を設定し、緩和策に協力しています。[1]さらに驚くべきことに、国際司法裁判所(本部ハーグ)による判決は、ロイヤル・ダッチ・シェル社に対し、今後10年間で全世界の事業活動から排出される温暖化ガスを大幅に削減するよう求めていることや、エクソンモービル社とシェブロン社では、これまでと同じ業務を継続することに取締役会が異議を唱えていることが、多くの関係者にとって気候変動との戦いにおけるターニングポイントになると考えています。これは、気候変動対策の欠如が環境面だけでなく、経済的リスクになりつつあることを示しています。[2] 

 しかし現在実施されている政策では、2100年までに産業革命以前と比較して、2.9℃の気温上昇という悲惨な結果を招くことになります。[3] この気温上昇は地球の大部分での居住を不可能にし、種の大量絶滅をもたらします。仮に各国が現在のネット・ゼロ目標を完全に達成したとしても、気温は2.4℃上昇すると言われています。[4]

 気候変動による影響、温暖化ガス排出量の推移、推定されるカーボン・バジェットなどの数字を見れば、状況の深刻さがわかります。何かをしなければならないと思う気持ちが、遅まきながら沸き起こっています。

 このブログシリーズは、谷淳也氏(東京大学未来ビジョン研究センター・グローバル・コモンズ・センター・シニア・リサーチャー)の寄稿を引継いで気候変動に特化してお届けします。 4回に分けて、主要な科学的発見を再確認し、1.5℃と2.0℃の温度上昇の制限、脱炭素化の目標とその達成のためのシナリオなど、国際的な議論を形成する概念の概要を説明します。 次に、2020年と2021年が国際的に気候変動対策にとって機運が高まり重要な年になったことに焦点を当て、より持続可能な成長を求める圧力がようやく効果を見せ始め、気候変動対策が取り組みはじめられた今、何が待ち受けているのかについて触れます。

温暖化ガスの排出量増加

 現在二酸化炭素(CO₂)濃度の年平均は417ppmと[5] 、過去80万年の中で最も高いレベルにあります。 実際大気中のCO2濃度がこれほど高かったのは300万年以上前で、当時は産業革命前と比べて気温が2〜3℃高く、海面も15〜25m高かったと言われています。 [6]

この変化の起源は、18世紀後半の産業革命の始まりであることはよく知られていますが、最も懸念されるのはその変化のペースです。ワットの蒸気機関が発売された1776年には人類が排出したCO2は約1,500万トンでしたが、わずか24年後の1800年には約2倍の3,000万トン、 50年後の1850年には年間2億トン、そして1900年には20億トン近くに達し、 現在では年間400億トン近くになっています。 [7]このような人為的なCO2の増加は、1万1千年〜1万7千年前の最終氷河期以降の自然由来のCO2増加の250倍以上のスピードになっています。

80万年前まで遡ったCO2濃度の推移
maria01_01

出典: NASA (https://climate.nasa.gov/evidence/ )

 

 近年のCO2の急激な上昇は、化石燃料の燃焼と驚くほど一定の関係があることを示しています。 NASAの発表によると、化石燃料による(CO2)排出量の約60%が大気中に留まる[8]と いう単純な前提のもとに、この相関関係を説明することができるとのことです。CO2と関連するガスは大気中で温室効果のある屋根のように熱を遮る役目を果たしているため、近年のCO2濃度の上昇は、19世紀後半から観測されている地球の気温上昇と一致しています。

地球の気温上昇とCO2濃度の関係

maria01_02

出典: Climate Central( Global Temperatures and CO2 Concentrations (2020) | Climate Central

 コロナウイルス感染症の世界的な流行により、温暖化ガスの排出量が15年前の水準まで激減した昨年も、CO2濃度は上昇し続けています。 たとえば、パンデミックのピークだった2020年4月時には、 世界の化石燃料から排出されるCO2の9割を占める地域が何らかの制限を受け、航空は75%、陸上輸送は50%、発電は15%、工業は約35%減少し、 住宅部門のみ経済活動が5%[9]増加 しました。

 しかし、この劇的な世界的な経済活動の停止は、大気中のCO2量や気候変動には何の影響も与えず、単にCO2の増加速度を緩めたのみでした。 よく言われる例えで言えば、CO2濃度の上昇は、水道の蛇口を開けたままの浴槽のようなもので、水圧を弱めても水は浴槽に溜まっていき、いずれは溢れてしまいます。 そしてこの1年半緩やかになった排出量は、経済活動の回復によりすぐに相殺されると予想されています。


1.5℃と2℃: その0.5℃の差がもたらすもの

 大気中のCO2やその他の温暖化ガスの濃度により、産業革命前から世界の平均気温はすでに1.1〜1.2°上昇しています。1992年に気候変動枠組条約(UNFCCC)が採択されて以来、長い間ある程度安全なレベルにとどめるためには、産業革命以前と比較して最大2℃までの上昇にとどめるべきであるということが合意されていました。 これは、気候変動枠組条約の最終目的である「気候システムに対する危険な人為的干渉を防止する」ことを意味しています。

 しかし、地球温暖化の影響について理解が深められ、科学的根拠が明らかになり、「気候システムに対する危険な干渉」は、1.5℃の温度上昇ですでに発生していることが判明しました。特に低地、災害に遭いやすい地域や海洋域での影響が大きいことがわかっています。

 2015年にパリ協定が採択された国連気候変動枠組条約第21回締約国会議(COP21)の終盤、SIDS(小島嶼開発途上国)の国々とLDC(後発開発途上国)グループは、1.5℃目標[10] へ の言及を協定の文中に盛り込むことに成功しました。 その結果、パリ協定の長期的な気温目標は「世界の平均気温の上昇を産業革命前の水準よりもはるかに低い2℃に抑え、気温上昇を産業革命以前の水準よりも1.5℃下に抑える努力を追求する」[11]と 設定されました。

 世界的に科学的な気候変動研究の評価を行う代表的な国際機関であるIPCC(気候変動に関する政府間パネル)は、1.5℃および2℃の目標についてその影響と、そのような温暖化を制限、および対処するための選択肢を検討するよう求められました。[12] 2018年に発表された特別報告書の中でIPCCは、1.5℃の温暖化で世界はすでに深刻な気候の影響に直面するが、2℃になるとその影響が悪化し、しばしば顕著になると結国連気候変動枠組条約第21回締約国会議論付けました。

 IPCCによると、例えば1.5℃の温暖化では2100年までに北極圏の永久凍土の約21〜37%が融解し、 2℃では約47%となり、その面積はオーストラリアの4分の3に相当します。[13] 1.5℃未満の温暖化であれば海氷のない夏は100年に1度と予想されますが、2℃になると少なくとも10年に1度となり、つまり10倍の悪化が予想されます。[14] その結果熱の吸収量が増え、海洋循環にも影響が出て、北半球の冬の天候にも影響が出る可能性があります。

 陸地では、生息地域が半分以下になる植物や脊椎動物の割合が2℃の温暖化では2倍、昆虫では3倍になります。 これは温暖化の影響を受ける種だけでなく、生態系全体にも影響を及ぼすのです。例えば、人間の食料生産システムを含む、陸地の生産性を支える花粉媒介昆虫の役割を考えてみてください。

 さらに深刻なのは海洋への影響です。1.5℃を超える温暖化により、サンゴ礁は70〜90%減少するとすでに予想されています。これを恐ろしいと感じるなら、2℃の温暖化では99%が失われることを知っておいてください。また、酸性化や酸欠海域(デッドゾーン)などの危険な状況は、1.5℃以上の温暖化でより顕著になると予測されています。

 温暖化は人間に対しても大きな影響を与えます。温暖化が0.5℃進むと、少なくとも5年に1度以上、酷しい暑さにさらされる人々の数は14%から37%になります。 2℃の温暖化では、2015年にインドとパキスタンで発生したような、致命的な熱波が毎年発生する可能性があります。 また、深刻な干ばつにみまわれる地域や、気候変動による水ストレス(水不足によって日常生活に不便を感じる状態のこと)にさらされる人の数も増加します。

 これらのリスクの程度は温暖化の速度、期間、大きさ、開発レベルや脆弱性、 可能な適応策など、多くの要因によって異なります。 しかし、どのような場合でもその影響は生活の困窮、食糧不足、人口変動、健康への影響などを考えると、貧困層や最も脆弱な人々に最も大きな打撃を与えることになります。 いくつかの地域では、複数の気候関連リスクが互いに影響しあうことになります。

 そして、これらは世界平均であるということを留意しておく必要があります。世界的に2℃気温が上昇するということは、デンマークでは1.8℃の上昇である一方で、中央アフリカでは4℃の温暖化になる可能性があります。世界的に 3℃温暖化するということは、一部の地域では温度上昇が7℃に達する可能性があり、多くの場合他の影響や転換点につながります。

 しかし、最も被害をもたらすのは気温の変化のスピードです。 気候科学者のマイケル・マン氏は「気候変動の影響という観点からは変動の速度が本当の問題であり、それこそが人間の適応能を問うものなのです。」[15] と述べています。また 、私たちが学んだように、現在の地球温暖化のスピードは私たちの知る限り前例がなく、少なくとも1万1千年前、つまり人類が地球に定住し、成長し始めた頃にはないほどの速さで進んでいるのです。

訳:伊藤 蛍、笠原 理香



Climate Change – Understanding the Urgency

Part I Revisiting the Latest Scientific Findings

One of the many changes that the year 2020 seems to have brought with it is a heightened sense of urgency on the need to address climate change. This sense has carried on to 2021, prodded further by various high-level announcements and events, including US President Biden’s Leaders Summit on Climate; official commitments to move towards decarbonization with specific near-term and mid-century targets by the world’s major economies, notably China; and the release of the International Energy Agency’s (IEA) report calling for net-zero emissions by 2050 with a plausible scenario for achieving it. While it was well understood that the 2020-2030 decade was critical for action to stave off the worse impacts of climate change, the current momentum provides some hope that the world’s energy transition might have finally started to shift gears.

Perhaps because it’s easier to imagine and enact change after an upheaval rather than in the midst of routine, and largely thanks to growing social mobilization in this regard – especially by youth –, climate change has received more substantial attention at higher levels of government these past few months than ever. Countries that represent 73 per cent of emissions have committed to net zero by mid-century, and thousands of large multinational companies and financial sector firms, as well as cities worldwide, have set emissions-reduction targets and are partnering in mitigation efforts. More surprisingly, a landmark court decision in The Hague requiring Royal Dutch Shell oil company to sharply cut greenhouse gas emissions from all its global operations this decade, as well as separate boardroom challenges to a continuation of business-as-usual at Exxon Mobile and Chevron, were deemed by many observers to represent a turning point in the climate change battle - a sign that lack of climate action is becoming a financial risk as well as an environmental one. 2 

And yet, under policies in place today, the world is headed for a disastrous 2.9° C of warming by 2100 relative to pre-industrial levels – an increase that would render large parts of the planet uninhabitable and result in mass extinctions of species. Even if countries meet their current Paris Agreement pledges and targets in full – a big IF –, temperatures would rise 2.4° C. 

One only has to look at the numbers – of climate change-related impacts, of emission trends, of estimated carbon budgets – to understand the gravity of the situation. Clearly the feeling that something has to be done is happening not a moment too soon.

This essay takes over from the previous blog entries by Tokyo University’s Junya Tani but focuses specifically on climate change. In four instalments, it will revisit key scientific findings and provide an overview of the concepts that shape the international discussion, such as the 1.5° and 2º C temperature increase limits, decarbonization goals and the scenarios for achieving them. It will then highlight important milestones marking 2020 and 2021 as momentous years for action in the context of the international climate change regime, and touch upon what lies ahead now that the pace and pressure for more sustainable growth seems to have, hopefully, finally started to pick up.



The rise of emissions

At an annual average of 417 parts per million (ppm)5, carbon dioxide (CO₂) levels today are higher than at any point in at least the past 800,000 years. It is said, in fact, that the last time that atmospheric CO₂ amounts were this high was more than 3 million years ago, when temperature was 2°– 3° C higher than during the pre-industrial era, and sea level was 15–25 meters higher than it is today.6

While the origin of this change is well known, traced to the beginning of the Industrial Revolution in the late eighteenth century, it is the pace of the change that is most worrisome. CO2 emissions from the burning of fossil fuels rose slowly at first, but then started escalating at a dizzying rate: in 1776 (the first year Watt’s steam engine was marketed), humans emitted some 15 million tons of CO2; in 1800, just 24 years later, the figure had doubled to 30 million tons; fifty years later, in 1850, it was 200 million tons a year - almost seven times higher; and by 1900 emissions had reached almost two billion tons. Today the figure is close to 40 billion tons per year.7 This increase in human-induced CO2 is more than 250 times faster than that from natural sources after the last Ice Age, 11,000-17,000 years ago.

[NASA graph on CO2 concentrations going back to 800,000 years ago]
maria01_01
Source: NASA Climate (https://climate.nasa.gov/evidence/ )

This recent steep rise in CO2 shows a remarkably constant relationship with fossil-fuel burning. As stated by NASA, this correlation can be well accounted for based on the simple premise that about 60 percent of fossil-fuel emissions stay in the air.8 Since CO2 and related gases act as a shield in the atmosphere, guarding heat under them like a greenhouse roof, the rise in CO2 concentrations in turn matches the observed increase in the earth’s global temperatures since the late eighteen-hundreds.

[Parallel between emissions and temperature rise]:
maria01_02
Source: Climate Central( Global Temperatures and CO2 Concentrations (2020) | Climate Central


To this day, CO2 concentrations have continued to rise – even last year when emissions fell sharply due to the COVID-19 global pandemic to levels last seen 15 years ago. In April 2020, for example, at the peak of the pandemic, regions responsible for ca. 90% of global fossil CO2 emissions were under some level of confinement; aviation activity decreased by 75%, surface transport by 50%, power generation by 15%, and industry around ~35%; only in the residential sector did activity increase by 5%.9

Yet this dramatic worldwide economic shutdown had no detectable impact on atmospheric CO2 or climate change; it simply resulted in a slower rate of increase. In a commonly used simile, the rise in CO2 concentrations is akin to a bathtub with the water tap running: even if we decrease the water pressure, it is still accumulating and will eventually overflow. And this slower increase in emissions of the past year and a half is expected to be quickly offset as economic activity rebounds.

1.5° and 2° C: The difference half a degree can make

The concentration of all that CO2 and other greenhouse gases in the atmosphere has already led to a rise in global average temperatures since pre-industrial times of 1.1° - 1.2° C. For a long time, since the adoption of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) in 1992, it was agreed that, to stay within somewhat safe levels, the rise should be limited to maximum 2° C relative to pre-industrial levels. This was written as the ultimate objective of the Climate Change Convention - that is, to “prevent dangerous anthropogenic interference with the climate system.”

But with improvements in our understanding and evidence of the impacts of global warming, “dangerous interference with the climate system” was soon found to occur already at a temperature increase of 1.5° C, especially in low-lying areas, vulnerable regions and the oceans.

In a well-fought negotiation battle at the end of the 21st Conference of the Parties to the UNFCCC when the Paris Agreement was adopted in 2015 (COP-21), the Small island developing states and the Least developed countries groups managed to include reference in the text to the 1.5° C target.10 As a result, the Paris Agreement’s long term temperature goal is set as “holding the increase in the global average temperature to well below 2° C above pre-industrial levels and pursuing efforts to limit the temperature increase to 1.5° C above pre-industrial levels.”11

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), the leading international body for the assessment of worldwide scientific climate change research, was then asked to look into the 1.5˚ and 2˚ C goals - their impacts and options to limit and/or deal with such warming. 12 In a special report released in 2018, the IPCC concluded that the world will face severe climate impacts already with 1.5° C of warming, but the effects get worse, often significantly so, with 2° C degrees.

For example, the IPCC finds that with a warming of 1.5° C, about 21-37% of the Arctic’s permafrost would thaw by 2100; this goes up to ca. 47% at 2° C - an area of land that is three-quarters the size of Australia.13 Under 1.5° C the world is very likely to have one sea-ice-free summer every 100 years, but the frequency increases to at least one every 10 years at 2° C – that is, it’s ten times worse. 14 This can in turn lead to more heat being absorbed and to impacts on ocean circulation, with consequences for winter weather in the Northern hemisphere.

In land, the percentage of plants and vertebrates that will see their geographic range reduced by more than half will be twice as large under 2° C, and three times worse for insects. This has consequences not only for the species affected, but for whole ecosystems: think for instance of the role of pollinating insects in supporting terrestrial productivity, including human food production systems.

Even more poignant is the impact on oceans: coral reefs are expected to decline by 70 - 90% already at a warming beyond 1.5° C. If this sounds dreadful, know that his turns into a 99% loss at 2° C of warming. Acidification, dead zones and other dangerous conditions are also projected to be more pronounced with warming higher than 1.5° C.

The impacts increase significantly also for human populations: the amount of people exposed to severe heat at least once every five years goes from 14% to 37% with that half a degree more of warming. At 2° C warming, the deadly heatwaves that India and Pakistan saw in 2015 may occur annually. Impacts similarly increase in terms of areas exposed to severe drought and people exposed to climate change-induced water stress.

The degree of these risks depends on many factors, such as the rate, duration and magnitude of warming; levels of development and vulnerability; and possible adaptation options. However, in every case, the impacts will hit the poor and most vulnerable the hardest given the loss of livelihoods, food insecurity, population displacement, health effects and more. Some regions will experience multiple climate-related risks that compound upon each other.

It is important to keep in mind that these are global averages: a global temperature rise of 2° C degrees may mean 1.8° C degrees in Denmark, but possibly 4° C in central Africa. If it’s a global warming of 3° C, the rise could reach 7° C in some parts of the world, leading to a cascade of other effects and tipping points.

But it’s the speed of temperature change that’s most damaging. As climate scientist Michael Mann says, “the real issue, from a climate change impacts point of view, is the rate of change - because that’s what challenges our adaptive capacity.” 15 Our planet’s living systems have evolved over thousands of years in relatively stable temperature ranges, so most would not be able to evolve quickly enough to accommodate rapid changes and would therefore be driven to extinction. And as we have learned, the current rate has no precedent as far back as we can see, or at least 11,000 years – more or less when humans started to settle and grow in the planet.

María Gutiérrez, Ph.D.
Consultant
International Institute for Sustainable Development (IISD)
United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC)


[1]RE100に加盟する企業が再生可能エネルギー100%を目指すことで、加盟企業の再生可能エネルギー電力の需要はG7諸国を上回り、加盟企業の電力消費量はオーストラリアのそれを上回ります。
 The commitment to 100% renewable energy by companies under RE100 for example has created a demand for renewable electricity amongst its members bigger than that of a G7 country, with companies together consuming more electricity than Australia.

https://www.there100.org/our-work/press/re100-reaches-300-member-milestone.下記リンク先もご覧ください(英語のみ):
https://sciencebasedtargets.org/;
https://www.globalcovenanto】fmayors.org/

https://www.theclimategroup.org/】under2-coalition

[2] https://www.nytimes.com/2021/05/29/climate/fossil-fuel-courts-exxon-shell-chevron.html?campaign_id=34&emc=edit_sc_20210601&instance_id=31983&nl=science-times&regi_id=16725262&segment_id=59538&te=1&user_id=95092d669ba2f5c99f7b08636c6e8733
世界の気候変動訴訟に関する詳細はこちらをご参照ください(英語のみ)For more on climate change litigation worldwide, see: https://www.genevaassociation.org/research-topics/climate-change-and-emerging-environmental-topics/climate-litigation

[3] これはCarbon Action Trackerによる最新の計算値ですが、楽観的な見方をする人もいます。UNEPの「排出ギャップ報告書2020」では、3.2℃とされています。This is the most recent calculation according to Carbon Action Tracker, but is considered optimistic by some. The UNEP Emissions Gap Report 2020 puts it at 3.2° C (URL: https://www.unep.org/emissions-gap-report-2020)

[4] https://climateactiontracker.org/publications/global-update-climate-summit-momentum/.
米国や中国、その他の国々が発表あるいは検討しているもののUNFCCCには未提出のネット・ゼロ目標を完全に実施するという、いわゆる「楽観的目標」シナリオでは、2100年までの地球温暖化が2.0℃にとどまる可能性があります。残念ながら明確かつ意欲的な目先の政策なしに、ネット・ゼロ目標を今世紀半ばに達成することは非常に難しいと考えられます。Note that under a so-called “Optimistic Targets’ scenario” based on full implementation of the net zero targets announced or being considering by the US, China and other countries, but not yet submitted to the UNFCCC, global warming by 2100 could remain at 2.0° C. Unfortunately, reaching these net-zero targets in mid-century without clear and ambitious near-term policies is deemed highly unlikely.

[5] https://www.carbonbrief.org/met-office-atmospheric-co2-now-hitting-50-higher-than-pre-industrial-levels

[6]https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide

[7]Kolbert, Elizabeth, 2021: Under a White Sky.Published February 9th 2021 by Crown Publishing Group (NY)

[8]https://scrippsco2.ucsd.edu/history_legacy/keeling_curve_lessons.html

[9]Le Quéré et al (2020): https://www.nature.com/articles/s41558-020-0797-x

[10]2010年に合意されたUNFCCCカンクン合意(COP16)以降、温暖化を1.5℃に抑制することを求めていた小島嶼開発途上国の国々。Small island developing states and had been calling for limiting warming to 1.5 since the UNFCCC Cancun Accords, agreed in 2010.

[11] https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement

[12] https://www.ipcc.ch/sr15/

[13] https://www.wri.org/insights/half-degree-and-world-apart-difference-climate-impacts-between-15c-and-2c-warming

[14]https://www.carbonbrief.org/five-reasons-why-the-speed-of-arctic-sea-ice-loss-matters

[15]https://dotearth.blogs.nytimes.com/2013/03/07/scientists-find-an-abrupt-warm-jog-after-a-very-long-cooling/