天文学におけるカーボンフットプリントへの対処
天文学研究の環境への影響と未来を探る。
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目次
天文学の研究は、主に温室効果ガスの排出を通じて環境に大きな影響を与えてるんだ。この記事では、天文学の研究施設のカーボンフットプリントに関する現状を話し、将来のシナリオを強調して、天文学コミュニティ内で持続可能な実践が必要だってことを訴えてる。
天文学におけるカーボンフットプリントの概要
地上の研究施設や宇宙ミッションは、カーボン排出に寄与してる。この問題は、世界が気候変動に苦しむ中でますます重要になってきた。1945年以降、これらの施設のカーボンフットプリントを分析すると、アクティブな天文台の数に関連した排出の増加が見られるんだ。
研究によると、宇宙ミッションが天文学の分野における温室効果ガスの主要な原因なんだ。排出のピークは1960年代後半にアポロ計画の影響で起きたけど、その後は減少し、最近また上昇し始めてる。
現在の排出源
天文学の研究における排出源には、以下が含まれる:
- 航空旅行:科学者たちは会議や天文台に頻繁に移動するから、大きな排出がある。
- 物品やサービスの購入:施設には様々な材料やサービスが必要で、それがカーボンフットプリントに寄与してる。
- 施設の運営:天文台や宇宙ミッションの建設や日常運営が排出を生む。
地上の天文台が施設や排出の大部分を占めてるけど、宇宙ミッションは数は少ないものの、その運用要件からかなりの影響を持ってる。
歴史的な排出傾向
1945年以降、天文学の施設は着実に増えてる。例えば:
- 1945年には稼働中の施設が17しかなかったのに、2022年には473に増えた。
- これらの施設の構成は時間とともに変わり、地上の天文台が大部分を占めてる。
施設の増加は、天文学者一人あたりの利用可能な施設の減少を引き起こしてる。1980年には、1人の天文学者が20人の研究者に対して1つの施設を利用できたけど、2022年にはその比率が78人に1つに変わった。
将来の排出傾向の予測
研究によると、天文学の実践からのカーボンフットプリントは、変化がない限り大幅に減少することはなさそう。予測では、研究施設の数が増え続ければ排出量がさらに増加する可能性もある。将来の排出を管理するためのシナリオもいくつかモデル化されてる。
排出管理のためのシナリオ
- 通常通りの研究:今の実践がそのまま続くと、年間のカーボンフットプリントは安定するけど、高いまま。
- 深い脱炭素化:これは大幅な排出削減の取り組みを想定して、排出を11%から35%減少させる可能性がある。
- 凍結:稼働中の施設の数を一定に保つことで、41%から47%の減少が見込まれる。
- 凍結と深い脱炭素化の組み合わせ:このアプローチは、排出のさらなる減少を約束するかもしれない、最大で66%まで。
- 深い脱炭素化を伴う減少:施設の数を減らしながら脱炭素化の取り組みを強化することで、気候目標に合った排出削減目標を達成するかもしれない。
実践の変化が必要
天文学コミュニティには、持続可能性を確保するために反省が必要だ。研究施設の数の増加は環境的に持続可能じゃない。今の流れを続けると、気候変動のリスクがあるんだ。
科学者は、自分たちの研究が環境に与える影響を考える責任がある。どのトピックを追求するか、どう研究を行うかの議論には、エコロジカルな影響を考慮するべきだ。
持続可能な研究への呼びかけ
より持続可能な天文学の研究モデルに向かうために、いくつかのステップが取れる:
- 既存データに焦点を当てる:過去の観測が十分に活用されていない。研究者は新しい施設を設立する前に、このアーカイブデータを優先的に利用するべきだ。
- 協力研究を促進する:大規模な施設の開発は国際的に競争すべきじゃない。代わりに、グローバルな天文学コミュニティの協力が重要だ、冗長な施設を避けるためにも。
- 環境影響を評価する:提案された研究プロジェクトの環境面を実施前に評価することが大事だ。
これらの対策は、天文学の研究が気候危機をさらに悪化させないようにしながら、科学的発見を促進するのに役立つ。
政策やガイドラインの役割
天文学専用のカーボン削減目標は合意されてないけど、この分野が広い気候目標に整合することは重要だ。様々な組織が設定したグローバル目標は、全てのセクターで温室効果ガスの大幅な削減が必要だと示してる。
厳しい削減目標を採用することは必要だし、天文学コミュニティのガイドラインとして機能することができる。例えば、いくつかの宇宙機関は排出削減の目標を設定していて、これは天文学の実践に影響を与えることができる。
結論
天文学は宇宙の理解を広げる重要な役割を果たしてる。でも、分野が進むにつれて、研究活動の環境への影響に対処することが重要だ。天文学コミュニティは、持続可能な未来につながる実践について議論し、反省する必要がある。
エコロジカルな考慮を優先し、協力を促進することで、科学的探求が地球の犠牲にならないようにできる。行動の呼びかけは明確だ:より良い持続可能な未来のために、天文学の研究実践を再構築する時だ。
タイトル: Scenarios of future annual carbon footprints of astronomical research infrastructures
概要: Research infrastructures have been identified as an important source of greenhouse gas emissions of astronomical research. Based on a comprehensive inventory of 1,211 ground-based observatories and space missions, we assessed the evolution of the number of astronomical facilities and their carbon footprint from 1945 to 2022. We found that space missions dominate greenhouse gas emissions in astronomy, showing an important peak at the end of the 1960ies, followed by a decrease that has turned again into a rise over the last decade. Extrapolating past trends, we predict that greenhouse gas emissions from astronomical facilities will experience no strong decline in the future, and may even rise substantially, unless research practices are changed. We demonstrate that a continuing growth in the number of operating astronomical facilities is not environmentally sustainable. These findings should motivate the astronomical community to reflect about the necessary evolutions that would put astronomical research on a sustainable path.
著者: Jürgen Knödlseder, Mickael Coriat, Philippe Garnier, Annie Hughes
最終更新: 2024-07-22 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2407.16011
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2407.16011
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://zenodo.org/records/12568160
- https://comite-ethique.cnrs.fr/wp-content/uploads/2022/12/AVIS-2022-43-.pdf
- https://www.iea.org/reports/direct-air-capture-2022
- https://www.sustainablescienceadvocates.org/wp-content/uploads/2022/07/Million-Advocates-Global-Letter.pdf
- https://europeanspaceflight.com/wp-content/uploads/2022/11/Resolution_1_CM22.pdf
- https://services.dgesip.fr/fichiers/Plan_climat_MESR_4.pdf
- https://sciencebasedtargets.org/resources/files/Pathway-to-Net-Zero.pdf
- https://space.skyrocket.de
- https://ntrs.nasa.gov/citations/20190002205
- https://ourworldindata.org/grapher/world-gdp-over-the-last-two-millennia