気候変動の転換点: 瀬戸際から後退し、前向きな変化を加速する

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気候変動はもはや遠い脅威ではありませんが、私たちの日常生活を永遠に変えかねない危険な「転換点」にすでに直面しています。 ジェームズ・デイシー 人間と気候のシステムに関する新しい研究が災害を回避するのにどのように役立つかを発見する

「大雨や雷雨に伴う洪水警報」
「ゲリラ豪雨が旅行の混乱を引き起こす」
「洪水によってコミュニティが分断され、立ち往生する人々」

洪水に関する記事は、メディアの主食です。 大雨が地域社会に大きな影響を与える可能性があることを考えると、驚くことではありません。住宅の損傷、送電線の破壊、道路の封鎖などです。 しかし、ある国の一部で局地的な大洪水が発生した不幸な組み合わせが、国全体に旅行の混乱を引き起こしたとしたらどうでしょう。

そのようなイベントは、 社会経済システムの転換点 – 比較的小さな入力が、簡単に元に戻すことのできない社会的および経済的結果をもたらす不釣り合いに大きな結果を引き起こす場合。 このシナリオでは、引き金は比較的狭い範囲での洪水であり、転換点は国道網の機能の喪失です。 人々が旅行できなければ、経済活動や社会活動は急速に停止してしまいます。 はい、洪水は沈静化しますが、同様の結果が再び起こるのを防ぐために、道路システムを再設計する必要があります.

物理学では、転換点 (臨界点) はありふれたものです。 それらは、液体から気体への変化であれ、強誘電体材料の突然の磁化であれ、あらゆる種類の相転移で見られます (下のボックスを参照)。 しかし、社会的文脈における非線形性への関心の高まりは、マルコム・グラッドウェルの2000年のベストセラー「大衆社会学」の本に関連している可能性があります. ティッピ​​ングポイント. それは、1990 年代のニューヨーク市の犯罪率の劇的な低下や、同じ XNUMX 年間の予想外の (そして無関係な) ハッシュ パピー シューズの復活など、いくつかの複雑な社会的傾向を解体しました。

数年以内に、転換点の概念も気候に関する議論に加わりました。 アマゾンの熱帯雨林の大規模な立ち枯れ(植物の健康状態が徐々に悪化し、時には生物の死に至る場合)や、世界の海面上昇を引き起こす氷床の融解など、可逆性が限られている壊滅的な出来事の周りで恐怖が高まりました. こうした懸念から、英国とドイツの環境科学者チームは 2008 年に、「社会は、地球規模の変化をスムーズに予測することによって、誤った安心感に陥る可能性がある」と警告しました (PNAS 105 1786)。 彼らは、「ティッピング要素」を、特定の状況下で、小さな摂動によって質的に異なる状態に切り替えることができる地球の亜大陸サブシステムとして定義しました。

海面上昇により人々はすでに家を追われ、干ばつにより農地は放棄されています。

近年、転換点の概念は人間と気候のシステムにまで拡張されており、その用語は、 レポート を通じて、タンピングされたコーヒーベッドの上から均一にフィルターバスケットの内の粉に浸透していきます。 気候変動に関する政府間パネル. 局地的な洪水の広範な影響は、気候の変化によって引き起こされる多くの潜在的な社会経済的転換点の XNUMX つにすぎません。 実際、人々はすでに海面上昇によって家を追われ、干ばつによって農地が放棄され、地球温暖化によってスキー場の雪が失われています。 しかし、危険なしきい値を予測し、それを超えるのを防ぐために、まったく新しい学問分野が出現しつつあり、社会科学と自然科学の研究者が気候と社会経済システムの間の複雑な相互作用を調査しています。

転換点への道

この成長分野に関する最近の研究では、洪水に対するヨーロッパの道路網の堅牢性が評価されました (交通研究パートD 108 103332)。 によって導かれて キース・ヴァン・ギンケル – 気候適応とリスク管理の研究者 デルタレス研究所 オランダ – この調査では、スロベニア、マケドニア、アルバニアなどの小さな山岳国が特に脆弱であり、5 年に XNUMX 度の洪水の最悪の XNUMX% が局所的な地域で発生し、地域全体が孤立する可能性があることがわかりました。道路網の回復力の欠如。 主要な経済センター間の接続数が限られているため これらの国では、推定で 32 ~ 41% のドライバーが迂回を余儀なくされ、その多くは極端なものであり、社会的および経済的混乱をもたらします。

対照的に、英国、ドイツ、フランスなどのより裕福で大規模な国の道路網は、一般的により堅牢ですが、それでも局所的な脆弱性が存在する可能性があります. たとえば、2021 年 222 月に中央ヨーロッパで XNUMX 日間にわたって大雨が降ったことにより、極度の洪水が発生し、ドイツとベルギーで少なくとも XNUMX 人が死亡し、より広い地域で深刻なインフラストラクチャの損傷が発生しました。 荒廃の多くはドイツのノルトライン=ヴェストファーレン州とラインラント=プファルツ州で発生し、急峻で狭い谷が漏斗のような効果を生み出しました。 さらに、XNUMX 月にアール川とエルフト川の流域で記録的な大雨が降る前に土壌が飽和していたため、洪水の水位が上昇しました。 洪水と土砂崩れにより道路が閉鎖され、いくつかの村の避難経路が遮断されました。

今日のソーシャルチップ研究者が使用するモデルは、ネットワーク理論の最近の発展や物理システムの重要な移行と類似しています。 たとえば、Van Ginkel の道路研究では、物理学で材料の相転移をモデル化するために使用されるネットワーク パーコレーション アプローチが採用されました。 このアプローチは、例えば、ポリマーの溶液が、十分な量の鎖が互いに結合すると、「パーコレーション ポイント」として知られる場所でスイッチが発生して、どのように硬いゲルに変化するかを説明できます。

重要なことに、van Ginkel のグループは物理モデルを適応させて、政策立案者にとって適切なものにしました。 これは、人間のシステムでは、数学的パーコレーション ポイントよりもずっと前に、許容できない転換点に到達する可能性があるためです。 「私たちの研究では、真の浸出点は、基本的に国全体が浸水する場所です。浸水が発生した場合、道路網の欠如はもはや最大の問題ではありません」と彼は言います。

代わりに、社会的転換点は人的要因によって定義されます。この場合、洪水時の国道ネットワークの機能の大幅な損失は、遮断されたルート、ルートの変更、および全体的な遅延時間によって定義されます。 Van Ginkel は、国の道路当局は、彼のグループの研究が明らかにした脆弱性のいくつかをすでに認識している可能性が高いと述べています。 その価値は、国家間の比較が可能になることであり、政策立案者や企業投資家にとって役立つ可能性があると彼は言います。

多くのシステムでは、転換点は気候によって直接引き起こされるわけではありません。 van Ginkel が指摘するように、それは、緩やかで着実な気候変動の影響に直面している地域社会への支援を取り除く政策変更が原因である可能性があります。 たとえば、政府の補助金に依存しているますます乾燥している地域の農業従事者は、彼らの支援が突然取り除かれると、気候変動のゆっくりと始まる影響にさらされることになります。 つまり、社会システムには非線形性が存在します。

物理システムの転換点

物理学では、相転移または臨界点のアイデアは多くの文脈で登場します。 凝縮系物理学では、物質は臨界温度で突然根本的に異なる状態に切り替わる可能性があり、液体は気体になる可能性があり、標準金属は超伝導体に変化する可能性があります。 統計力学は、もともと強磁性膜の自発磁化を説明するために開発されたイジングモデルを介して相転移を理解する方法を提供します。

関連する理論であるパー​​コレーション理論を使用して、ランダムに切断されたクラスターのシステム全体にわたる長距離接続の突然の出現をモデル化します。 パーコレーション理論は、材料内の破砕伝播から森林火災の拡大、生物学的ウイルスの断片化まで、あらゆる研究に使用されてきました。 今日、これらの統計物理学ツールのいくつかは、ソーシャル メディアでのニュースの拡散方法から、投票パターン、気候と社会経済システムの間の複雑な相互作用まで、社会のダイナミクスを調査するために転用されています。

運命と暗がりだけでなく

社会的転換点に関する研究は、脆弱性を明らかにし、大惨事を予測するだけではありません。 また、望ましい急速な社会変化のメカニズムを理解するのにも役立ちます。 たとえば、何十年にもわたる寛容の後で、公共の場での喫煙を許可することがすぐに考えられなくなったのはなぜですか? あるスウェーデンの生徒の抗議が、気候変動の脅威についてキャンペーンを行う世代に活力を与えたのはなぜですか? あるいは、なぜハイブリッド ワークが広く採用されるようになるのにパンデミックが必要だったのでしょうか?

このような質問に対する単純な答えは、時が正しかったということですが、それは後から考えれば明らかです。 チェンジメーカーにとってより適切な質問は、社会的および経済的システムをどのように「傾けて」急速に進歩的な変化を促進できるかということです。

グラッドウェルズでは ティッピ​​ングポイント 彼は、介入の成功は、焦点を絞ったものである傾向があり、個人の行動を適度に変える必要があると主張しています。 彼によると、ソーシャルチップの取り組みは便利で、営業担当者、コネクター、専門家の組み合わせによって提供される必要があります。 彼は、看護師のジョージア・サドラーが率いる、サンディエゴの黒人コミュニティでの糖尿病と乳がんの啓発イニシアチブについて言及しています。 地元の教会での最初のキャンペーンがほとんど影響を与えなかった後、サドラーは彼女の焦点を地元の美容院に移しました。 スタイリストは人々がすでに信頼しているリラックスできる場所であることを彼女は知っていたので、スタイリストは会話でキャンペーン メッセージを伝えるように訓練されていました。 この戦術の微調整は大きな成功につながりました。サドラーが共同執筆したフォローアップ研究では、サロンのメッセージにさらされたアフリカ系アメリカ人女性の間で、そうでない対照群と比較して、マンモグラフィーの割合が有意に高いことがわかりました(J.Natl Med. アソシエイト 103 735).

気候ロンドン2019のための若者のストライキ

気候危機の課題は、ゆっくりと着実に変化するだけでは、大惨事を回避するのに十分でなくなる可能性があることです。 研究者は最近、産業革命以前のレベルよりも 1.1 °C 高い現在の地球温暖化により、気候変動の XNUMX つの転換点の範囲内にすでに移行していることを発見しました (科学 10.1126 / science.abn7950)。 これらは、グリーンランドと西南極の両方の氷床の崩壊です。 永久凍土地域が短時間で融解し、大量の二酸化炭素が放出される。 低緯度でのサンゴ礁の完全な喪失; 北大西洋の重要な海流の大幅な弱体化。

気候問題に取り組むために、世界の指導者たちは現在(6月18日からXNUMX日まで)エジプトで開催されている国連気候変動会議に集まっています(COP 27)、気候資金、エネルギー経路、気候の脅威への適応などの重要な問題を交渉する。 しかし、約束された変更が影響を与える個人、コミュニティ、および企業によって受け入れられない場合、行われた合意はほとんど役に立ちません。 そのため、意思決定者は社会変化のダイナミクスを理解する必要があります。

人間と気候のシステムにおける遷移のメカニズムを調査している研究者の一人は、 イローナ・オットー、社会科学者 グラーツ大学、オーストリア。 2020 年の論文で、オットーと彼女のチームは、目標を達成するために不可欠と見なされる XNUMX つの社会的チップ要素を特定しました。 パリ協定 気候変動について (PNAS 117 2354)。 それらはエネルギーをカバーします。 都市の脱炭素化; 化石燃料からの脱却。 化石燃料の道徳的影響; 気候教育と関与。 温室効果ガスの排出に関する情報の強化。 学界、産業界、民間および政府機関の専門家との協議に基づいて、各要素の戦略が提案されました。 アイデアは、斬新な建材や肉を使わない食事の促進から、地球環境法廷の形成にまで及びます。

オットーにとって、変化の最も強力な原動力は、インフラストラクチャーと社会規範に関連しています。 たとえば、ロシアからヨーロッパに天然ガスを運ぶために建設された 2022 本のノード ストリーム パイプラインを考えてみましょう。 11 年初めにロシアがウクライナに侵攻した後、2 億ドルのノルド ストリーム 1 パイプラインはほとんど放棄され、その後、ロシアは西側の制裁に対応してノルド ストリーム XNUMX を停止しました。 その結果、ヨーロッパ全体でエネルギーと消費者の価格が急上昇しました。

しかし、圧迫にもかかわらず、ヨーロッパの住民のほとんどは、パイプラインの再開を叫んでいません。ロシアの戦争に資金を提供することは、道徳的に忌まわしいことだということは、集団的に受け入れられています。 Otto は、これらの最近の進展は、再生可能エネルギーの代替案を迅速に追跡する必要があることを明確に示していると述べています。 しかし彼女は、グリーン エネルギーへの移行に関するあらゆるレトリックにもかかわらず、ノルド ストリーム規模の多国籍プロジェクトは化石燃料に対してのみ行われているように見えることを恐れています。

オットーは現在、個人の選択が気候に与える影響を調べており、英国とドイツの暫定的な分析では、通常、家庭用暖房システムが個人の排出量の最大の変数であることを示唆しています。 消費者が直面する複雑な経済的、社会的、道徳的問題を理解するために、オットーは「伝染モデル」を使用します。これは通常、伝染病がどのように広がるかを研究するために使用されます。 この結果は、人々に肉を食べる量を減らしたり、より環境に優しい旅行形態を利用したり、学校のカリキュラムを変更したりするよう促すキャンペーンに役立つ可能性があります。 「社会科学者は現在、より定量的に研究を行っており、定量的モデルに対してよりオープンになっています」と Otto は言います。

グローバルな視点

社会的転換点は、モラルの問題も引き起こします。 中国は、一人っ子政策 (1980 年から 2016 年) や急速な経済発展などの国家レベルの介入を通じて、最近の歴史の中で最も効果的な社会的チップを示したと言えます。 しかし、一党独裁国家の指導者によって選択された社会変革の固定ルートは、政府の政策によって「傾く」かどうかにかかわらず、社会の選択を通じて現れる移行とは大きく異なります。

南アフリカの家にソーラーパネルを設置

実際、いくつかの国では、独自の社会経済的チップの機会があります。 たとえば、南アフリカでは、電力のほぼ 90% が 石炭によって生成された 2020 年現在、インフラの老朽化は、国が定期的に停電を経験していることを意味します。 多くの人が、気候目標と再生可能エネルギーの急落したコストにより、南アフリカが標準的な炭素燃料による開発ルートを迂回し、再生可能エネルギーを中心とした新しい体制にジャンプできるようになることを望んでいます。 が主導する 2022 年の調査によると、 ジョナサン・ハント ベルリン工科大学、この移行はゆっくりと始まっています。 2015 年以降、南アフリカでは、新しい風力発電所や太陽光発電所の設置は、石炭火力発電所の新設よりも安価になりましたが、新しい法律は低炭素の代替手段を支持しています (持続可能な開発のためのエネルギー 69 164).

レイネット(オンジー)・ビッグス、持続可能性研究者 ステレンボッシュ大学、南アフリカは、国のエネルギーシステムを新しい状態に移行することは、経済と社会の多くがエネルギーの使用を中心に構築されているため、「ゲームチェンジャー」になると述べています. しかし、彼女は、経済モデルがより分散され、公平になる場合にのみ、変化が変革をもたらすと警告しています。 Biggs 氏は、コミュニティ プロジェクトによって一定の割合のエネルギーを生成することを義務付け、小規模プロジェクトが送電網に販売するためのハードルを引き下げる法律を望んでいます。

このような大きな課題があるため、気候災害の瀬戸際から私たちを遠ざけるには、地方のイニシアチブと州の介入の組み合わせが必要になります。 しかし、社会経済の移行は、すべてが悲観的である必要はありません。 集合的な想像力を活性化させることができれば、おそらく、天然資源が少数者の支配ではなく、繁栄がすべての人にとって選択肢となる新しい世界に自分自身を向けることができるでしょう.

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