デイヴィッド・キース（物理学者）

外部ビデオ
「地球を冷やすことはできるのか？」Nova、2020年10月28日
「太陽光地理工学：公共政策と地政学的考慮」、IIEAでの講演、2019 年 9 月 25 日
「地球温暖化に伴い、科学者は大気中の二酸化炭素を削減する『画期的な』方法を模索」YouTube、PBS NewsHour 2019年3月27日（SCoPExのアニメーション付き）
「患者のための地球工学」、ロング・ナウ財団での講演、2020年5月10日

デビッド・W・キースはシカゴ大学地球物理学科の教授です。2023年4月にシカゴ大学に着任しました。キースは以前、ハーバード大学ポールソン工学応用科学大学院（SEAS）のゴードン・マッケイ応用物理学教授、ハーバード大学ケネディスクールの公共政策教授を務めていました。 ^[2] 初期の貢献には、最初の原子干渉計（原子物理学における大きな進歩と見なされている）と、NASAが大気温度と宇宙からの放射伝達を測定するために使用したフーリエ変換分光計の開発が含まれます。

エネルギー技術、気候科学、および関連する公共政策の専門家^{[3]であり、}炭素回収・貯留の先駆者^[4]でもあるキースは、 Carbon Engineeringの創設者であり取締役です。^[5]

キースの研究は、気候関連技術の評価と政策分析、技術開発、大気科学、物理学など、複数の分野にまたがっています。彼は、炭素循環工学^[6]と太陽放射管理アプローチ^[7]の両方を含む、気候変動に対処するための地球工学アプローチの研究を強く支持しています。彼は、その科学的、環境的、地政学的、社会的、心理的、倫理的影響はすべて、その使用の可能性について意味のある検討をする前に、慎重に検討し理解する必要があることを強調しています。^[8]

キースはウィスコンシン州で生まれた。父親は英国生まれの野外生物学者でカナダ野生生物局の公務員であるアンソニー・キースで、大学院に通っていた。母親のデボラ・ゴーラムはカールトン大学の歴史学教授だった。キースは英国とオンタリオ州オタワで育った。^[9]継母も父親と同じく生物学者だった。^{[9] [10] [11]}キースはカナダ、米国、英国の国籍を持っている。^[1]

彼は父親と一緒に読書やバードウォッチングを楽しみ、後にクロスカントリースキー、ロッククライミング、冬のキャンプを始めました。 ^[9]キースの物理学への興味は、高校の終わり頃から実験物理学者ポール・コーカムの国立研究会議レーザー研究室で数年間の夏を過ごしたことでさらに深まりました。 ^{[9] 1986年、キースは}トロント大学で物理学の理学士号を取得しました。^[11]

彼は、学部と大学院の間のギャップイヤーの一部をヌナブト準州のデボン島で野生生物学者の研究助手として過ごしたときに北極への愛を育みました。[ ^{10 ] それ以来、彼は}イエローナイフ川でカヌーを漕ぎ、ホルマン島をハイキングし、イグルーリクからアークティック湾まで荒れた海氷をスキーで渡ってきました。^[9]

1991年、キースはマサチューセッツ工科大学で実験物理学の分野で博士号を取得した。^{[11] MITの博士課程の学生として、キースは}デイビッド・E・プリチャード の指導を受けた。キースは、原子物理学における大きな進歩と見なされている、最初の実用的な原子干渉計を作成した研究グループのリーダーであった。 ^{[12]この研究は、彼の博士論文}「原子のための干渉計」（1991年）の基礎となった。 ^{[13]この成功を収めた後、キースは原子物理学を離れることにしたが、その理由の1つは、原子干渉計の最も明白な用途の1つが、}弾道ミサイルを搭載した潜水艦用の高精度ジャイロスコープを作ることだったからである。^[12]

キースは1991年から1992年までカーネギーメロン大学の博士研究員として、グレンジャー・モーガンとともに気候変動に関する不確実性と専門家の判断についての理解を深めるために研究を行った。^[10]キースは1992年に同大学の非常勤助教授となったが、主に他の場所で働いていた。^{[14] [1]彼は1992年から1994年まで}アメリカ海洋大気庁（NOAA）の地球変動フェローシップを 受賞し、コロラド州ボルダーの国立大気研究センター（NCAR）で気候モデルの研究を行った。^[15]

キースはNOAAのポスドク研究員として最後の1年をハーバード大学地球惑星科学部の研究者として過ごし、1993年から1999年まで同大学に在籍した。彼は大気化学者のジェームズ・G・アンダーソンと研究を行った。^{[14] [3] [10]キースは、NASAの高高度研究機ER-2やアレニウス衛星で使用された、高い放射測定精度を備えた}フーリエ変換分光計 の開発で主導的な科学者であった。キースのセンサーは、大気温度や宇宙からの放射伝達の測定に役立った。 ^{[16] [17] [18]}

1999年、キースはカーネギーメロン大学工学・公共政策学部の助教授となった。 ^{[14] [1]} 2000年までに、キースと博士課程の学生ジェームズ・ローズは、いわゆる「炭素回収・貯留バイオエネルギー（BECCS）」の枠組みを開発していた。キースは当初から、気候変動緩和へのアプローチの利点と懸念の両方を指摘していた。^{[4] [19]}

2004年、キースはカルガリー大学に採用され、化学・石油工学と経済学の教授となり、エネルギーと環境に関するカナダ研究委員長を務めた。キースは、持続可能エネルギー、環境、経済研究所（ISEEE）内の学際的研究グループであるカルガリー大学のエネルギー環境システムグループのディレクターになった。 ^[20]カルガリー大学在学中、キースはカーネギーメロン大学の非常勤教授を務めた。^[1] ISEEEで、キースは政府、学者、環境保護論者、ビジネス界の人々とのつながりを築こうとした。彼は4人の主要エネルギー部門幹部の支持を得て、2007年に炭素回収・貯留を推進する報告書を発表した。^[3]

キースは後に、組織の知的完全性が損なわれたと感じた。^{[3] [21]} 2011年9月1日付けで、キースはカルガリー大学を辞職した。彼はカルガリー大学の物理学および天文学部の非常勤教授とISEEEの客員研究員として留まった。^[21]

また、2011年には、ハーバード大学ケネディスクールの応用物理学と公共政策の教授に就任した。^[21] 2017年、キースは気候経済学者のゲルノット・ワグナーとともに、ハーバード大学の太陽地球工学研究プログラムの創設共同ディレクターに就任した。^{[22] 2019年現在、ワグナーが}ニューヨーク大学の教授に加わったため、キースは単独ディレクターとなった。^[23]

キースは、2000年、2009年、2013年に 米国科学アカデミーの会議で発表しました。

キースは2023年に研究をシカゴ大学に移し、そこで最大10人の教員とともに地球工学を研究するプログラムを主導する予定です。^[24]

キースは2001年のIPCC第三次評価報告書^[25] （AR3-WG1、8章「モデル評価」、^[26] AR3-WG3、4章「生物炭素貯蔵庫の強化、維持、管理の選択肢の技術的および経済的可能性と地球工学^{[27] 」）の共著者である。キースは}国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の3つのグループのうちの1つの議長も務め^{[20] 、2005年の}IPCC二酸化炭素回収・貯留特別報告書の主執筆者でもある。^[28]彼はIPCC第五次評価報告書 の委員会を辞任した。^[29]

2005年5月、キースはカナダ政府の持続可能なエネルギー科学技術戦略に関する連邦諮問委員会に任命された。キースは、2009年の報告書を作成した英国王立協会の「気候の地球工学：科学、ガバナンス、不確実性」ワーキンググループのメンバーであった。 ^{[30] [31] 2010年、キースは}米国議会^[32]と英国議会 の委員会で証言した。^[33]

キースはケン・カルデイラとともに、ビル・ゲイツが気候変動研究のために設立した革新的エネルギー・気候研究基金（FICER）を運営している。 ^{[34] [3]}

キースは、ワシントンDCの超党派政策センター（BPC）の気候修復タスクフォースの18人のメンバーの1人で、2011年10月4日に研究報告書を発表しました。 ^[35] BPCの報告書の著者は、「（米国）連邦政府は、気候修復に関する集中的かつ体系的な研究プログラムに着手すべきだ」と考えています。^[35] 2021年現在、全米アカデミーは同じ主題に関する報告書を発行し、堅牢な研究計画と実質的な監督、リスク評価、および広報活動を支持し、可能な実験のガバナンスの枠組みを説明しています。キースは、そのガバナンスの推奨事項は「実行可能で、漸進的で、十分に根拠のある」ものであると考えています。^[36]

キースは、気候変動と気候緩和に対する多くのアプローチの費用対効果の可能性と地政学的および倫理的影響について執筆している。2003年、彼とアレクサンダー・ファレルはサイエンス誌に論評を発表し、圧縮水素を使用した燃料電池車の開発に向けた政府の取り組みに疑問を投げかけた。水素は石油と石炭から抽出されることが多く、二酸化炭素を排出する。^[37] 2004年、米国科学アカデミーは物議を醸す論文を発表し、その中で彼のコンピューターモデルは、大規模な風力発電所のタービンが気候に予期せぬ地域的および地球規模の影響を及ぼす可能性があることを示唆した。彼の主張は、風力エネルギーを考慮すべきではないということではなく、風力エネルギーをよりよく理解する必要があるということだった。^[9] 2008年から2011年にかけて、太陽エネルギーが競争力を持つようになる可能性について懐疑的だったが、現在では、太陽エネルギーは環境に大きな影響を与えずにエネルギーを供給する有力候補であると考えている。^{[38] [39]}

1990年代から2000年代にかけて、キースはCO2回収・貯留に取り組み、^[9]エネルギー産業における技術、経済、規制政策の観点から検討した。^{[10] [40]キースは}_、気候変動と闘うための第一の目標は炭素排出量の削減でなければならないと強調する。しかし、大気中にすでに放出されている二酸化炭素の影響を打ち消すことも依然として必要である。そのため、彼は汚染管理技術や「炭素税」など、気候変動の問題に対する複数のアプローチが望ましいと考えている。 [9]彼は環境保護団体、政治家、エネルギー関連のビジネス関係者からさまざまな提言に対して批判されている。 [ ^{9 ]}

2005年、カルガリー大学のキースのチームは、空気中の「洗浄」CO2を除去して地中に貯蔵する可能性をテストするために、高さ5メートルの塔を建設した。_[ ^9] 2009年、キースは、空気中の二酸化炭素を除去して純粋な_CO2に変換する技術の開発を目指すCarbon Engineeringを設立した。^{[41] [10] [6] [42] [43]} 会社を設立した後、彼は利益相反になると感じて、その分野での研究や政策分析をほとんど行わなくなった。^[10]

2015年10月現在、カーボンエンジニアリングはブリティッシュコロンビア州スコーミッシュに、直接空気から_CO2を回収する実証プラントを開設した。同社は、空気から抽出した二酸化炭素を使用して、大型トラック、バス、航空機に適したエネルギー密度の高い合成炭素ベース燃料を生産したいと考えている。理想的には、経済的で炭素ベースでカーボンニュートラルな燃料を生産したいと考えている。^[44]カーボンエンジニアリングの資金提供者には、ビル・ゲイツ、N・マレー・エドワーズ、^[45]ピーター・J・トムソン、シェブロン、オキシデンタル石油、鉱業コングロマリットBHPなどがいる。^[46]オキシデンタルは2023年に11億ドルで同社を買収した。キースは売却前に約4％の所有権を保有していた。^[24]

キースは1992年以来、太陽光地理工学に取り組んでおり、ハディ・ダウラタバディとともにこの技術とその政策的影響に関する最初の評価の1つを発表し、コストとリスクの構造的比較を紹介した。キースは一貫して、地理工学にはそのアプローチが実行可能かどうかを判断するための「体系的な研究プログラム」が必要であると主張してきた。^{[3] [34] [47]} また、キースはこのような研究の進め方について、国際的なガバナンスと監督の基準を訴えてきた。^[48]

キースは2000年に地球工学の別の概要を発表し、モラルハザードの観点から地球工学を説明し、戦後の気象制御の歴史の文脈に地球工学を位置づけた。当時、地球工学は「非常に物議を醸す」ものであり、ほとんど話題に上らなかった。それ以来、この分野への関心が高まり、よりオープンに議論されるようになった。^{[49] [34] [50]}

関連出版物には以下が含まれます:

• 2010年に、与えられた放射強制力に必要な硫黄の量を減らす方法[ ^51]
• 2010年にオゾン層の損失を制限する可能性のある自己浮遊性光泳動粒子の提案^[52]
• 2011年に彼は地球工学に関する一般の認識に関する初の大規模な調査を共同執筆した。^[53]
• 2012年に「太陽放射管理」の「地域格差」に関する初の定量分析が行われた。^[54]
• 彼は地球工学に焦点を当てた最初の経済学博士課程を指導し、2012年に学生のモレノ・クルスとともに、結果の不確実性の下での「最適な」決定の経済分析を発表しました。^{[55] [56]}
• 2013年に彼は「配備モラトリアム」と「小規模」研究を規制する道筋を組み合わせた2つの閾値システムを提案した。^{[57] [55]}

2013年、キースは「気候工学のケース」を出版し、「議論を呼んでいる技術」に対する「明確でわかりやすい概要」を提供した。^{[58]この本は、特に}成層圏エアロゾル注入について、そして他の地球工学のアプローチについてはあまり議論の入り口として役立つと評されている。「この本の議論は明確で、この本が擁護する立場から生じる多くの問題について率直に述べている。」^[59] 別の評論家は、キースが「どんな読者にも理解できる簡単な言葉で」問題を議論する能力と、「自身の内部のジレンマについて議論し」、「読者に反対の意見を提示する」という客観性を高く評価した。^[60]

気候変動について長年懸念してきた第一線の科学者であるキースは、おそらく現代の最も難しい問題に対する安易な解決策として、気候工学は特効薬ではないというナイーブな提案はしていない。しかし、炭素排出量の削減においてほとんど進歩が見られなかった数十年後、私たちはこの技術をテーブルに載せ、責任を持って検討しなければならないと彼は主張している。^[61]

この本はスティーブン・コルベアの注目を集め、キースは2013年12月9日のコルベア・リポートのコーナーに出演し、反射粒子を上層大気に散布することで気候変動を遅らせるという地球工学のアイデアについて議論した。^{[62] [63]}キースは飛行機を配備して何トンもの硫酸を大気中に放出する可能性について説明し、「技術的にはまったく不完全な解決策になるだろうが、実際に人々を救い、役立つかもしれない」と率直に認めた。 ^[64]コルベアは懐疑的だった。このアイデアの批評家には、このアイデアを「ひどく、完全に、吠え声を上げるほど狂っている」と述べたシカゴ大学の地質物理学者レイモンド・ピエールハンバートや^[11] USAトゥデイ編集委員会もいる。^[65]

キースは当初、大気化学者のジェームズ・G・アンダーソン^[41]と 、その後は主任研究員のフランク・コイチュと「太陽光減光」プロジェクトSCoPExで協力し、成層圏に反射粒子を撒いて太陽光を地球から遠ざける可能性を調べた。このアイデアは、硫黄やその他の粒子を大気中に放出し、世界中の気温を低下させたピナツボ山の噴火などの自然現象に触発されたものである。 ^[49]

コンピュータモデルは、粒子分散アプローチが太陽エネルギーと周囲温度を下げる可能性があることを示唆している。^[41] 提案されている粒子の種類には、二酸化硫黄、ダイヤモンドダスト、アルミナ、方解石、またはその他の形態の炭酸カルシウムがある。^{[66] [49]}このようなアプローチに対する主な懸念には、粒子が成層圏にどれくらい長く留まるか、大気の他の成分とどのように相互作用するか、そしてそれらが汚染を増加させるか、人間の健康リスクを引き起こすか、またはその他の悪影響を生態学的に及ぼすかどうかという問題が含まれる。^{[49] [41]}

このプロジェクトの初期段階では、成層圏に少量（おそらく 1 キログラム）の化学物質を放出する気球を使った小規模なテストが行​​われる。科学者は局所的な影響を研究することで、粒子と成層圏の挙動をより深く理解し、このアイデアの実現可能性とリスクをより適切に評価できる。気球のゴンドラに取り付けられたセンサーは、粒子の反射率、プルームの分散または凝集の程度、大気の他の成分との相互作用を測定できる。実行されれば、これは研究所の外で実施される最初の公式な地球工学関連の実験の 1 つとなるだろう。^{[49] [66] [12]}

2012年にニューメキシコ州で下層成層圏に硫酸塩を放出する同様のテストを行う提案があったが、撤回された。2020年には、炭酸カルシウムを使用する別のテストの提案場所が、米国南西部から北極圏近くのスウェーデンに変更された。 ^{[67] 2021年2月、}ラップランドのキルナにあるエスレンジ宇宙センター から成層圏シーダー気球を打ち上げる計画は、スウェーデンの環境大臣であるペル・ボルンド氏とスウェーデン宇宙公社（SSC）に厳しい手紙を書いたスウェーデン人の反対に遭った。後者は、「飛行は、国内および国際規制に準拠している場合にのみ実施されます。この飛行が法的に準拠しており、倫理的に適切かどうかを確認するプロセスが進行中です。今日時点では、飛行が行われるかどうかはわかりません」と述べた。^[68] 2021年3月31日、SSCは、地元のサーミ人のトナカイ飼育者やスウェーデン自然保護協会などの環境保護団体が、この技術は「決して使用するには危険すぎる」と反対したため、「技術テストを実施しないことに決めた」と発表した。^{[69] [70] [71]}

• 2024年、オーストラリア植物科学研究所ユーレカ植物科学優秀賞^[72]
• 2012年、エリザベス2世ダイヤモンドジュビリーメダル^[73]
• 2009年、タイム誌、環境の英雄^{[74] [75]}
• 2008年、カルガリー市環境貢献賞受賞
• 2006年、カナダ王立地理学会環境科学者オブ・ザ・イヤー初受賞^[9]

キースは頻繁に講演やプレゼンを行っています。 2007年にはTEDフォーラムで自身の考えを共有し、 ^{[76] 2008年には}ディスカバリーチャンネル で特集され、^{[77] 2009年には}王立地理学会 で21世紀の課題に関するパネルに参加し、^[78] 2011年にはBBCニュース HARDTalk でインタビューを受け、 ^{[79] [80]} 2020年10月28日に放映されたNovaの地球工学に関するドキュメンタリーに出演しました。 ^[81]

• [https://scholar.google.com/citations?user=PfciJkgAAAAJ&hl=en Google Scholar の David Keith プロフィール]
•  ゲレス、デイビッド（2024年8月1日）。「この科学者は地球を冷やす危険な計画を立てている。関心が高まっている」。ニューヨークタイムズ。ISSN 0362-4331 。 2024年8月10日閲覧。