地球工学とは、特定の利益を得る目的で、地球の気候を制御する中心的な特定のプロセスを大規模に操作すること。 地球の気候は、地球が受ける太陽放射の量と、このエネルギーが地球システム内でどのような運命をたどるのか、つまり、どれだけの量が地球表面で吸収され、どれだけの量が宇宙へ反射または再放射されるかによって制御されます。 太陽放射の反射率は、地表のアルベドや雲量、大気中の二酸化炭素（CO2）などの温室効果ガスの存在など、いくつかのメカニズムによって制御されている。 もし地球工学の提案が有意義な形で地球の気候に影響を与えようとするならば、これらの制御メカニズムの相対的な影響力を意図的に変化させる必要がある。
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雲海播種は、農業の利益のために気象システムに影響を与えようとする、地域的な規模で機能しています。 現在の地球工学の提案は、特に、大気中の二酸化炭素濃度の増加、したがって地球温暖化が予想されることから、地球規模に焦点を合わせています。 この地球規模の気候変動問題に対して、2つの根本的なアプローチがある。 1つは、太陽光の反射率を高めて、地表や大気圏下層への熱の影響を低減させる技術である。 しかし、太陽光を宇宙空間に反射させることで地球の熱収支を変化させれば、気温の上昇を抑えることはできても、地球大気中の二酸化炭素濃度の上昇を抑えることはできません。 そこで、CO2を大気中から除去し、大気と相互作用しない場所に貯留することを提案したのが、第2の地球工学的アプローチである。 これは、気温上昇と二酸化炭素濃度の上昇の両方に対処できる可能性があるため、1つ目のアプローチよりも魅力的な方法です。 また、大気中の二酸化炭素を減らすことで、海の酸性化という問題にも対処できる。 大気中の大量の二酸化炭素は海に取り込まれ、海水と混ざって炭酸（H2CO3）を形成する。 炭酸が海中で増えると、海水のpHが下がる。 このような海洋酸性化は、サンゴ礁やウニなどの石灰質生物にダメージを与える可能性がある。 二酸化炭素の濃度を下げれば、炭酸の発生を遅らせ、最終的には止めることができ、その結果、海の酸性化を抑えることができる。 地球工学は、まだ十分に理解されておらず、リスクなしに変更することができない地球規模の気候を変更することを目的としているため、論議を呼ぶこともある。 一般紙では、今後数十年の間にCO2排出量を削減する他のすべての手段が失敗した場合、地球工学は気候変動を阻止するための最後の選択肢であると見なす報道がなされている。 いくつかの研究では、意図しない結果を避けるために、地球工学の提案の実施に先立ち、厳格なテストを行うべきであると提唱している。 以下に述べる各提案は、その潜在的な効率、複雑さ、コスト、安全性の考慮、および地球への未知の影響において他のものとは異なるため、実施する前にすべて徹底的に評価されるべきである。 それにもかかわらず、提案されたどの計画も、小規模なパイロット研究としてさえ、意図的にテストされたことはなく、したがって、どの計画の効率、コスト、安全性、またはタイムスケールは評価されたことがありません。 今すぐ購読