Designing sustainability under Earth-system rate constraints

サステナビリティ（持続可能性）は、しばるエネルギーをどれだけ使ったか、プラスチックを何トンリサイクルしたか、あるいは炭素をどれだけ排出するかといった、「数」の問題として語られることが多い。これらの数字は重要だが、それらは物語の一部を語っているに過ぎない。人類の文明が地球上で存続できるかどうかを理解するためには、もっと根本的なこと、すなわち、物質とエネルギーが動く「速度」を見なければならない。地球は物質に関しては閉じた系である。私たちの建物、スマートフォン、そして食物を構成している原子は、何十億年も前からここに存在し、絶えず組み替えられながらも、決して新しく作られたり消滅したりすることのない同じものである。しかし、地球はエネルギーに対しては開かれた系である。地球は、水循環や風、植物の成長を支える、穏やかで拡散した日光のストリームを一定に受け取っている。この日光は、惑星の表面1平方メートルあたり、特定の限られた割合で到着する。生命は、物質を長期間にわたってリサイクルしながら、この緩やかで安定したリズムの中で機能するように進化してきた。今日、私たちが直面している問いは、私たちの産業的な生活様式がこのリズムに適合できるのか、それとも私たちの消費の速度が、地球がついていくにはあまりにも速すぎるのではないか、ということである。

フランスとアメリカの機関に所属する研究チームは、この問題に対する新しい視点を提案している。彼らは、サステナビリティに関する議論が、誤った指標によって支配されてきたと主張している。資源をどれだけ使ったかという総量だけに焦点を当てるのではなく、変換の「速度」に注目しなければならない。地球のシステムは、特定のペースで機能している。太陽エネルギーは、集中した爆発的な流れではなく、穏やかで広範囲な流れとして到着する。このことが、私たちがどれほど速くエネルギーを集め、どれほど速く廃棄物を浄化できるかを制限している。研究者たちは、私たちの産業活動を地球の限界に結びつける物理的な枠組みを開発した。その結果、私たちが「グリーン」あるいは「持続可能」と考えている多くの技術が、実際には長期的な生存とは相容れないものであることが判明した。なぜなら、それらは地球が永続的に支えることのできない速度と濃度に依存しているからである。

問題の核心は、自然の仕組みと産業の仕組みの違いにある。自然は、ゆっくりとした循環型の代謝によって動いている。植物は炭素、窒素、その他の元素を取り込み、自らを構築し、死に、分解されて、再び土壌へと戻していく。このサイクルは太陽によって駆動され、地球がそれを処理できるペースと一致して進行する。対照的に、人間の産業は、高速で線形な代謝によって動いている。私たちは石炭、石油、高品位の鉱石といった、濃縮された資源を抽出する。私たちは、これらの燃料の中に蓄えられた膨大なエネルギーを使用して、驚異的な速度で物質を変容させ、複雑なデバイスへと作り変え、その後、廃棄物として分散させる。このプロセスは、ゆっくりとした穏やかな川を、無理やり消防ホースに押し込もうとするようなものである。私たちは、何百万年もかけて蓄積されたエネルギーを、わずか数十年のうちに使い果たしている。これにより、私たちは、自然のサイクルがリサイクルできる速度よりも、何桁も速い速度で物質を変容させることができているのである。

研究者たちは、この速度の差が根本的なミスマッチを生んでいると指摘している。濃縮された化石燃料を使用する場合、材料を迅速に抽出・精製することができる。しかし、それらの材料が使用された後、それらは希釈されてしまう。例えば、スマートフォンには、多種多様な金属が微量ずつ複雑な形状で混ざり合っている。これらの金属を取り戻すには、再び集め、分類し、精製しなければならない。材料が希釈され、混合されればされるほど、それらを分離するために必要なエネルギーと労力は増大する。太陽によって駆動される地球の自然なリサイクルプロセスは、緩やかで穏やかである。それらは、私たちが物質を分散させる速度に追いつくことはできない。著者らは、私たちが現在生き延びられているのは、地質学的な時間をかけて蓄積された濃縮された資源とエネルギーの「備蓄」を取り崩しているからに過ぎないと論じている。私たちは本質的に、現在の収入では支えきれないライフスタイルを支払うために、貯蓄口座を取り崩しているのである。

この視点は、現代の多くの解決策に関する厄介な真実を明らかにしている。「グリーン成長」という概念、すなわち環境を修復しながら経済を拡大し続けられるという考えは、これらの速度の制約下では物理的に不可能である。単に機械の効率を高めたり、再生可能エネルギーに切り替えたりするだけでは、産業活動全体の速度が高すぎる場合、問題は解決しない。太陽光パネルや風力タービンといった再生可能技術であっても、それらは太陽によって動いているとはいえ、構築と維持のために大量の濃縮された材料と高速の産業プロセスを必要とすることが多い。もし私たちが全体的な消費スピードを落とさずにこれらを規模拡大すれば、単に圧力を化石燃料から新しい材料の採掘と加工へと転換させるだけになってしまう。著者らは、このような速い、ストックを枯渇させる代謝に依存する技術を「ゾンビ・テクノロジー」と呼んでいる。これらは一時的には機能するかもしれないが、有限の資源と緩やかなリサイクル率を持つ惑星における長期的な未来とは、物理的に相容れないものである。

論文は、私たちを救う単一の技術など存在しないことを示唆している。代わりに、解決策には二重のアプローチが必要である。第一に、産業活動の総体的な速度と規模を縮小しなければならない。これは、材料を抽出、変容、廃棄する速度を遅らせることを意味する。それは単にエネルギーの総使用量を減らすことではなく、私たちの生活と経済のテンポを、地球のペースに合わせて遅らせることである。この削減は、単なる相対的なものではなく、絶対的なものでなければならない。現在の高速なシステムを単に少し効率的にしたところで、それでは機能しないのである。第二に、「生命に類似した（life-analogous）」新しい種類の技術を開発しなければならない。これらは、地球の限界内で機能するように設計されたシステムである。それらは、濃縮されたストックではなく再生可能なエネルギーの流れに基づいて動き、分離や再利用が容易な材料を使用し、交換されるのではなく、修理や維持、保守ができるように作られる。それらは太陽光の持つ緩やかで変動しやすい性質を受け入れ、地球に無理やり速く動こうとするのではなく、そのリズムと共に歩むものである。

研究者たちは、これは静止した、あるいは原始的な社会への呼びかけではなく、物理的な限界を尊重するダイナミックな社会への呼びかけであると強調している。複雑なシステムは、境界のある速度の中で機能しながら、活気に満ち、適応力を持ち続けることができる。鍵となるのは、地球に私たちの産業的テンポを合わせようと強制することをやめ、地球のリズムに適合するように私たちのシステムを設計し始めることである。これは、急速な回転や絶え間ない拡大よりも、修理、長寿命化、そしてメンテナンスを重視することを意味する。それは、物質を変容させる速度が、使用する物質の量と同じくらい重要であることを認識することを意味する。

結局のところ、研究は、長期的なサステナビリティとは「制約下における設計」の問題であると結論づけている。地球は、1平方メートルあたりに使用できる電力の天井と、私たちが作り出した汚れを浄化できる速度の限界を課している。これらの限界を無視することは、一時的な存続を可能にするかもしれないが、それは未来からの借金に過ぎない。生き残るためには、人類の活動を、地球が維持できる速度に合致させなければならない。これには、進歩に対する考え方の転換が必要である。つまり、「より速く、より大きく」が常に優れているという考えから、地球が支える生命と同じくらい長く続く文明を築くというモデルへと移行することである。前進するための道筋は、全体的なスループット（通過量）を減速させることと、地球の緩やかで安定したサイクルと互換性のある、新しい生き方を発明することの両方を含んでいる。