大気流用の補償 - 地下グループ

Nature Sustainability (2023)この記事を引用

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炭素不平等に関する研究では、一部の国が残りの炭素予算の公平な配分を超過しており、気候破壊に対して不当な責任を負っていることが示されています。学者らは、オーバーシュート国はアンダーシュート国に対し、大気の収用や気候関連の損害について補償や賠償を負っていると主張している。今回我々は、地球温暖化を1.5℃に制限するIPCCシナリオの炭素価格を使用し、168カ国にわたる1960年からの累積排出量を追跡し、2050年までにすべての国が脱炭素化する「ネットゼロ」シナリオで負う補償レベルを定量化する手順を開発する。この野心的なシナリオでも、グローバル・ノースは、1.5℃炭素収支の集団的平等に基づくシェアを3倍超過し、その過程でグローバル・サウスのシェアの半分を充当することになることがわかった。私たちの計算では、2050年までにグローバル・サウスの不足諸国に対し、大気公平シェアの割当に対して192兆米ドルの補償金が支払われることになり、これらの国への平均支出額は一人当たり年間940米ドルとなる。また、各国の 350 ppm および 2 °C 炭素予算の平等ベースのシェアのオーバーシュートを調査し、比較のために前後の開始年 (1850 年と 1992 年) を使用して支払うべき補償のレベルを定量化します。

世界の炭素排出量は過去数十年にわたって増加し続けており、大気中の二酸化炭素濃度は劇的に増加しています。大気中 CO2 濃度 350 ppm として知られる地球上の排出量の「安全な」境界線は 1988 年に越えられました1。2022 年の時点で大気中濃度は 415 ppm (参考文献 2)、地球の気温は産業革命前のレベルより 1.1 °C に達しています3。。パリ協定は、世界の政府に対し、地球の気温上昇を 1.5 °C、または 2 °C をはるかに下回る値に制限することを約束しています4。これらの境界に関連する残りの炭素収支は急速に枯渇しており、気候被害が加速しています。

しかし、すべての国が炭素予算の枯渇に対して等しく責任を負っているわけではありません。一部の国は他の国よりもこの危機の原因に大きく貢献しています。この不釣り合いな歴史的責任は、大気をすべての人々が公正かつ公平に利用する権利を有する共有地として認識する気候正義の観点からは問題がある5、6、7、8。学者らはこの原則を利用して、炭素収支は公平に分配されるべきであり9、10、11、12、公正なシェアを超える累積排出量は「気候負債」という言葉で組み立てられた大気共有地の流用の一形態を表していると主張している。」と「気候植民地性」13、14、15。公平性の問題を認識することは、交渉プロセスに対する信頼と賛同を確立するために不可欠です16。

研究者や気候変動交渉担当者は、大気の収用や気候関連の損害について、排出過剰国は低排出国に対して補償や賠償を負っており、危機にほとんど貢献していない貧しい国に不均衡に負担がかかっていると主張している17、18、19、20、21。。パリ協定決定文書の第 51 項には、この協定には「いかなる責任や補償も含まれず、その根拠も提供されない」と記載されています4。それにもかかわらず、法学者らは、2013 年に設立された損失と損害に関するワルシャワ国際メカニズムに基づく補償および責任制度の開発には依然として選択肢が残されていると主張している22。損失と損害に対する支払いを求める声は、特に 20 年間に勢いを増している。スコットランドでの第 6 回締約国会議 (COP26) サミット 23 とエジプトでの COP27 サミット 24 では損失損害基金が正式に設立され、詳細は COP28 で明らかにされる予定である。

この記事は、大気共有地の占有に対して負う補償金を定量化するための経験的方法を提供することにより、この文献とより広範な公的議論に追加するものです。以前の研究に基づいて、我々は平等に基づくフェアシェアアプローチを使用して、350 ppm、1.5 °C、および 2 °C を含む確立された炭素予算の各国の使用量を計算します (参考文献 9、12)。この分析により、各国が炭素予算と大気共有地の適正配分をどの程度超えているかを判断することができます。次に、各国が通常通りの事業を継続する場合、および温暖化を 1.5 °C に抑えることと一致して 2050 年までに「実質ゼロ」に達する野心的な排出削減を追求する場合に、各国の炭素予算の将来の使用予測を評価します。

世界は、パリ協定に従って 1.5 °C の制限を遵守するためにあらゆる努力をしなければなりません。一部の国が炭素予算の公平な配分を超えて割り当てた場合、これは重要な意味を持ちます。これは、過剰排出国が地球温暖化による損害に対して不当に責任を負っていることを意味するだけでなく、世界の気温上昇を1.5℃に維持し、必要とされるよりも迅速に緩和するために、他国が自国の公正分担金の全額使用を実質的に控えなければならないことも意味する。大気利用の金銭的価値を定量化する 1 つの方法は、オーバーシュート排出量を炭素価格で表すことです。この記事では、地球温暖化を 1.5 °C に制限することに一致する、気候変動に関する政府間パネル第 6 次評価報告書 (IPCC-AR6) のシナリオからの限界削減コストを使用します。

私たちの結果は、歴史的および現在の責任を説明する方法で大気収用の補償がどのように定量化できるかを示していますが、実際の実装のための枠組みを提供することはこの研究の範囲を超えています。しかし、気候補償に関する文献では、そのようなアプローチの政治、ガバナンス、および実際性がますます検討されており、私たちの結果は、COP2617、23、24で設立された現在進行中の「損失と被害に関するグラスゴー対話」に情報を提供する有用なインプットとなる可能性があることに注意します。 25、26。

私たちの最初のステップは、1960 年から 2019 年までの 168 か国の 350 ppm、1.5 °C および 2 °C の炭素予算の平等に基づく公平な配分に関する過去の累積排出量を追跡することと、2 つの将来の排出量を追跡することです。 2020 年から 2050 年までの予測、すなわち、(1) 過去の傾向に基づく通常どおりの予測 (「可能性が高い」つまり 66% の予測間隔)、および (2) CO2 排出をもたらす国固有の緩和率によるネットゼロシナリオ各国の削減量は、2020 年のレベルから 2050 年の一人当たり 0.1 トンまで増加します（国別の緩和率については拡張データ図 1 を参照）。また、1850 年と 1992 年 (気候変動枠組条約が設立された年) からそれぞれ開始する 2 つの並行分析を実行することにより、1960 年の開始日に対する累積結果の感度も分析します。推定手順については、「方法」で詳しく説明します。

地球規模で見ると、1960 年以降の累積排出量は現在、炭素収支 350 ppm (1988 年に排出) の約 3 倍を超えており、純炭素排出量を達成するには、2020 年から 2050 年までの間に年間 10% 以上の世界的な排出削減率が必要であることがわかりました。ゼロ、これは 1.5 °C の炭素収支を尊重します (図 1a)。しかし、当社の通常の予測によれば、世界は 1.5 °C の炭素収支を 2030 年 (2028 ～ 2032 年) までに使い果たし、2 °C の炭素収支は 2044 年 (2039 ～ 2049 年) までに枯渇する可能性が高いと考えられます。 1.5 °C の炭素バジェットと 2 °C の炭素バジェットは両方とも、参考文献によって提案されている気候変動境界を尊重する安全な 350 ppm の炭素バジェットよりも大幅に大きく、したがってリスクが高いことに注意します。 1.

世界。 b、グローバル・サウス地域。 c、グローバルノースリージョン。過去の排出量 (黒色の領域)、通常どおりの予測経路 (破線)、およびネットゼロ経路 (青線) は、1.5 °C の炭素収支 (黄色の線) の公平なシェアと比較した累積排出量を示しています。 350 ppm (緑の線) と 2 °C のバジェット (赤の線) も示されています。世界および地域の合計は国の値から集計されます。可能性の高い (66%) 予測間隔は、通常どおりの予測の周囲に明るい色合いで表示されます。拡張データ図を参照してください。 1 と 2 は、それぞれ 1850 年と 1992 年から始まる累積排出量の結果です。

私たちは、グローバル・ノースとグローバル・サウスによる炭素予算の枯渇を評価するために地域分析を実行しました。ここでのグローバル・ノースとは、米国、ヨーロッパ、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、日本、イスラエルを指しますが、グローバル・サウスとは、残りのアジア、アフリカ、アメリカ大陸。

私たちの分析では、総人口の 80% 以上が住むグローバル・サウスの 129 か国が含まれていますが、それらの国々の累積排出量の合計が 350 ppm の炭素予算の公平なシェアを超えたのは 2012 年になってからであり、世界の 20 年以上後です。全体としては（図1b）。このグループの国が、2020 年から 2050 年までのネットゼロシナリオに従って野心的な緩和を共同で追求した場合、1.5 °C のフェアシェアの 50% しか使用しないことになります。私たちの通常通りの予測では、このグループのグローバル南諸国は、2050 年までに 2 °C の炭素予算の公平なシェア内にとどまる可能性が高いが、2048 年には 1.5 °C の炭素予算の公平なシェアを超える可能性が高いと示唆しています (2043 ～ 2053 年) )、歴史的傾向から判断すると。

私たちの分析対象となっている残りの 39 か国は世界北地域に属しており、このグループの高排出国は 1969 年までに 350 ppm の炭素予算の全体的な公平なシェアを使い果たし、その後 1986 年までに 1.5 °C の公平なシェアを超え、その後1995 年までに 2 ℃ のフェアシェアを超えました (図 1c)。 2019 年の時点で、このグループの国は、1960 年から測定された累積排出量で、1.5 °C 炭素予算の全体の公平なシェアをすでに 2.5 倍以上超えています。このグループが集合的に、2050 年までに正味ゼロに到達するために野心的な緩和を追求すると、次のようになります。これらの国の多くは、パリ協定に基づいて各国が決定した拠出金を約束しています。私たちの調査結果は、その累積排出量が依然として 1.5 °C のフェアシェアのほぼ 3 倍であることを示唆しています。しかし、我々の通常通りの予測によれば、世界の北方諸国のこのグループは、累積オーバーシュートの程度が2050年までに1.5℃炭素収支の公平な割合の4.0倍（3.7～4.3）までさらに増加する可能性が高い。

世界のすべての北方諸国が 1.5 °C のフェアシェアをオーバーシュートしていることがわかり、1960 年から 2019 年までの累積オーバーシュートの大部分 (91%) の責任を共同で負っています。同じ期間に 1.5 °C のフェアシェア内にとどまっている唯一の国です。すべて地球南部にあります（図2a）。驚くべきことに、従来通りの予測に基づくと、累積オーバーシュートの合計は 2050 年までに絶対値で 3 倍になる可能性があります (図 2b)。米国、欧州、その他の北方諸国におけるフェアシェアの累積1.5℃オーバーシュートは、通常通りの予測に基づくと絶対量で2050年までに2倍になる可能性が高いが、オーバーシュート合計に占めるそれらの国々の割合は60%に低下するだろう。グローバル・サウスの国々からのオーバーシュートのレベルが高まっているためです。特に、過去の傾向によれば、中国は 2019 年の 1.5 °C アンダーシュートの合計の 15% を占めていた状況から、2050 年にはオーバーシュートの合計の 27% を占めるようになる可能性が高いことがわかりました。

a、歴史的な 1960 年から 2019 年の期間。 b、2050 年の通常どおりの予測中央値。c、2050 年のネットゼロシナリオ。拡張データ図を参照。 3 と 4 は、それぞれ 1850 年と 1992 年から始まる累積オーバーシュートとアンダーシュートの結果です。

対照的に、ネットゼロシナリオの下で2050年までに炭素排出量を安定化させれば、温暖化を1.5℃に抑えることができ、同様に気候崩壊の回避と引き起こしに対する国家の責任も安定化することになる（図2c）。ネットゼロシナリオにおける総アンダーシュートは完全にグローバル・サウス諸国（中国を含む）によって占められ、総オーバーシュートの89％はグローバル・ノース諸国によって占められることになる（残りのオーバーシュートは世界の高排出国によって占められる）。グローバル・サウス）。

全体として、すべての国で2050年までに実質ゼロに到達するという野心的な緩和策により、温暖化は1.5℃に制限される可能性があるが、アンダーシュートしているグローバル・サウスの公正シェアの半分以上（53％）は、オーバーシュートしている国の超過排出量との均衡を保つプロセスに充てられることになるだろう。。 1850 年または 1992 年から始まる累積排出量についてもほぼ同様の結果が見られますが、アンダーシュート諸国から割り当てられた公正シェアは 1850 年からは若干高く (60%、拡張データ図 3)、1992 年からは若干低くなります (48%、拡張データ図 3)。４）。これらの調査結果は、分析の次のステップの入力として使用されます。大気共有地の占用に関して、オーバーシュート国がアンダーシュート国に対して負う補償金を定量化する。

豊かさと炭素排出を含む生態学的圧力との間に強い正の関係があることは十分に確立されている27,28。私たちは、1960 年から 2018 年までの一人当たり累積国内総生産 (GDP) と累積排出量 (1.5 °C のフェアシェアに関する) の歴史的レベルを比較することにより、累積分析のためにこの関係をさらに調査します (比較可能なデータがある最新年)。多数の国; N = 151)。

一人当たり累積GDPの国を越えたばらつきのほぼ70%は、公正シェアに対する累積排出量の違いだけで説明できることがわかりました（adj-R2 = 0.69;図3）。国によって多少のばらつきがあり、特に旧ソ連諸国と東ヨーロッパ諸国では、所得水準が低い場合にオーバーシュートの水準が比較的高くなる傾向がある。しかし、我々の線形推定では、国のフェアシェア 1.5 ℃を超える累積オーバーシュートの単位が増えるごとに、一人当たり累積 GDP が 10,000 米ドルを超える増加と有意に関連していることが示唆されています (P < 0.001。我々は、すべての金額値を 2010 年の一定価格で報告しています) ）。これらの調査結果は、オーバーシュートを起こしている国々が大気共有地の公平な割合を超えて占用することで自国を豊かにする傾向があるという見解を裏付けています。

1960 年から 2018 年の分析期間をカバーする利用可能な GDP データがある国のみが含まれています (N = 151)。 GDP は 2010 年の一定価格で表されます。両側常最小二乗回帰を使用して推定された統計モデルでは、傾き係数と切片係数の標準誤差がそれぞれ 585 と 809 である \(y=\mathrm{10,688}x-31\) という線形関係が見つかります (adj-R2: 0.69; F 統計量: 1 および 149 df で 333.8; P < 2.2 × 10−16)。 1 つの国 (ルクセンブルク) は図表の範囲外にあります。すべての国の結果については補足データ 1 を参照してください。

これらの結果に基づいて、我々は、2050年までにネットゼロを達成する世界における1.5℃のフェアシェアに関する各国の累積排出量に基づいて、超過国から未達国に財政的補償を割り当てる手順を開発する。ネットゼロ経路に基づく 2050 年は、オーバーシュートなしまたは限定的なオーバーシュートで温暖化を 1.5 °C に制限する IPCC-AR6 緩和経路から導き出された限界削減費用の中央値 (および四分位範囲) を使用して、2020 年から 2050 年までの金額で年換算され評価されました (N = 73) (参考文献 29)。炭素の限界削減費用は時間の経過とともに増加します。たとえば、2030 年には CO2 1 トンあたり 198 米ドル (158 ～ 242)、2050 年には CO2 1 トンあたり 547 米ドル (394 ～ 887) になります。その後、超過分の累積金額を分配しました。我々のネットゼロシナリオのもとでの2050年の総アンダーシュート排出量に占める後者の割合に基づいて、各オーバーシュート国から各アンダーシュート国への排出量。この手順については、「方法」で詳しく説明します。

2020年から2050年の間にネットゼロを達成する世界では、オーバーシュート国からアンダーシュート国への累積財政補償は192（141～298）兆米ドルに達する可能性があることがわかりました（図4）。 31 年間の各年の平均年間報酬は年間 6.2 兆ドル (4.5 ～ 9.6) 兆ドル、または 2018 年の世界 GDP の約 8% (6% ～ 11%) に相当します。重要なのは、この値は次のとおりである必要があります。これは、気候変動を回避するために、未達成国の 1.5 ℃ の公平なシェアを充当することに対する補償とみなされ、したがって、実際にネットゼロ排出に移行するため、または 1.5 ℃温暖な世界に適応するために各国が負担するコストをめぐる公平性の考慮に追加されるものである30。。

累積報酬は 2010 年の一定価格で表されます。 1850 年と 1992 年から始まる国グループ別の累積財政補償の結果については拡張データ図 5 を、すべての国についての結果については補足データ 1 を参照してください。

後の開始日からの累積排出量を評価することによって（また、より早い開始日の場合はその逆）、気候破壊に対する歴史的責任が「許される」場合、アンダーシュート諸国による財政的補償の総額は減少し、その範囲は1992年から109兆（80～170）兆ドルに及ぶ。 1850 年からは 238 (175 ～ 371) 兆米ドルになりました (拡張データ図 5)。米国、欧州連合、英国は、開始年に関係なく、オーバーシュート諸国からの財政補償総額の約3分の2を負っていることがわかりました。逆に、インドとサハラ以南アフリカのアンダーシュート諸国は、累積排出量がいつ始まるかに関係なく、正味ゼロを達成するために1.5℃の公平なシェアを放棄したことに対する金銭的補償総額の約半分を負っている。対照的に、中国の結果は開始年の影響がより大きく、1992 年の総オーバーシュートの 2% から 1850 年の総アンダーシュートの 16% までの範囲となっています。

米国は、気候変動で気候変動の影響を受けている国々に対して、平均して年間2.6兆ドル（1.9～4.0）兆ドルもの最大の債務を抱えていることがわかりました。これは、2018年の年間GDPの15％（11～23％）に相当します（図1）。 5a)。他のオーバーシュート地域は、年間ベースで年間 GDP の 6% から 19% に及ぶ、決して小さくない金額を負っています。

a. 過剰排出国グループ。 b. 公平なシェアの範囲内にある国グループ。年間補償は、炭素価格の中央値から計算され、エラーバーは炭素価格の四分位範囲の上限と下限から計算されます。これは、オーバーシュートなしまたは限定的なオーバーシュートで温暖化を 1.5 °C に制限する IPCC-AR6 シナリオ経路から導き出されます (N = 73）。拡張データ図を参照してください。 6 と 7 はそれぞれ 1850 年と 1992 年から開始した結果です。

一方、2050年までにネットゼロを達成するために、サハラ以南アフリカの未達諸国への財政的補償は年間1.4兆ドル（1.0～2.2）兆ドルとなり、これは2018年の地域GDPの111％（82～173％）に相当する（図5b)。インドへの年間ベースの経済的補償は、2018年のGDPの66％（48～102％）に相当し、中国を除く残りのグローバル・サウス諸国への補償は22％（16～34％）に相当する。地域のGDPに占める割合。ネットゼロ達成に対する中国の気候変動クレジットは平均で年間0.5兆ドル（0.4～0.8）兆ドル、または2018年のGDPの6％（4～9％）に相当する。

国規模で見ると、我々の分析でオーバーシュートしている67カ国が割り当てた超過排出の平均金額は、2020年から2050年の間にネットゼロを達成する世界では一人当たり年間2,700米ドル（1,980～4,200）ドルとなることが分かりました。この金額は、我々の分析で公平なシェアが割り当てられていたであろう、人類の大部分が居住する101のアンダーシュート国における一人当たり年間平均報酬940米ドル（690-1,470）に換算されることを示唆している。

ネットゼロシナリオの下では世界排出量の安定化に充当される1.5℃予算の公平な配分の95％以上を10か国が保有し（すべてサハラ以南のアフリカ）、未達成国（N＝55）の大部分が犠牲を払うことになる。インドを含む公正株式の 75% 以上を占めています。我々は、このグループの低排出国は、排出量超過諸国から、1.5 排出量の公正なシェアのほぼ全額を充当するための補償を開始するために、一人当たり年間平均 1,160 米ドル (850 ～ 1,800 米ドル) の経済的補償を受け取る権利があることを発見した。 °C バジェット (平均 88%、図 6a)。一方、割り当てられる公正なシェアが少なくなるアンダーシュート国は、同様に、より少ない金銭的補償を受けることになる。例えば、2050年までにネット・ゼロ目標を達成する世界において、公正なシェアが25％未満しか割り当てられていない国（中国を含む）は、一人当たり年間平均280米ドル（200〜430ドル）を受け取る権利があることになる（ N = 13)。

a. 公平なシェアの範囲内で各国が負う平均年間一人当たり報酬 (N = 101)。 b. 過剰排出国が負う年間一人当たり平均補償額（N = 67）。報酬は 2010 年の一定価格で表されます。色は図 3 の通りです。国の円は人口に応じてサイズ設定されています。 2 か国 (香港特別行政区 (中国) とルクセンブルク) は海図の範囲外にあります。すべての国の結果については補足データ 1 を参照してください。

同様に、図 6b は、ネットゼロシナリオの下では、公正シェアに近いオーバーシュート国は、公正シェアをはるかに超えている国よりも賠償額が少ないことを示しています。カタールや米国など、排出量が適正シェアの3倍を超える過剰排出国は、平均して排出量不足国に対して1人当たり年間5,750米ドル（4,220～8,950ドル）を負っていることがわかりました（N = 12）。一方、イランやベネズエラなど、超過排出量が適正シェアを超えて50％未満であるオーバーシュート国は、平均で一人当たり年間520米ドル（380〜800米ドル）を支払う権利がある（N＝18）。

私たちの結果は、公平な配分が1850年、1960年、または1992年のいずれから計算されたかに関係なく、地球北方諸国がすでに1.5℃と2℃の炭素予算の平等に基づく公平な配分を使い果たしている以上のものであることを明らかにしています。他の国の公正な株式の更なる流用が必要となります。対照的に、地域としてのグローバル・サウスは、1.5 °C 予算の公平な範囲内に留まっています。 2050年までにネットゼロを実現するという野心的なシナリオでは、南部の公正な株式の50％が富裕国によって割り当てられることになる。我々は、2050年までに192兆米ドル相当の賠償金がグローバル・サウスの劣勢諸国に支払われることになり、これらの国への平均支払額は一人当たり年間940米ドルであることが判明した。

私たちがここで提案する補償の枠組みは、気候変動債務の支払いにおける賠償を求める既存の要求に沿ったものであり、観測された炭素排出値と、以下のような有能な国際機関が主催する厳密なシナリオ分析を使用して、実際に毎年適用され、適用される可能性がある。損失と損害に関するワルシャワ国際メカニズム。この国別の枠組みの利点は、(1) 排出過剰国の歴史的責任を認めること、(2) まだ公平なシェアの範囲内にある国に公正な補償を提供すること、(3) 排出量の軌道と炭素価格の時間の経過に伴う変化に対応できることである。。ここで定量化する財政的貢献は、大まかな最初の近似値としてみなされる必要があります。

過去の排出量に対する責任を計算するためのベースラインとして何年を使用するかについては議論があり、多くの研究ではさまざまな開始日が提供されています7、10、31。私たちは同様のアプローチを採用し、1960 年が合理的な中期ベースラインであると考え、共通の初期ベースラインである 1850 年と、気候変動に関する国連枠組条約が設立された年である 1992 年からの累積排出量の並行分析を提供します。化石燃料の燃焼による大気中の CO2 と気温への影響についての科学的理解が 1950 年代までに十分に理解され 32,33,34 、一般大衆に伝わり始めていた 35 ことを考えると、私たちは 1960 年が補償の合理的な根拠であると考えています。特に、条約自体の前文に記載されている歴史的排出量の重要性を考慮すると、1990 年代以前の排出量を無視することは歴史的責任を測る不当な方法であるという見解に我々は同意する10,11。それにもかかわらず、我々の結果は、たとえ1992年の基準であっても、アンダーシュートを達成した国は100兆米ドルを超える多額の補償を受ける権利があることを示している。

通常どおりの予測が示すように、図 1 に示されているネットゼロのシナリオは非常に可能性が低いように見えることに注意してください。実際、最新の IPCC-AR6 総合報告書は、既存の政府政策により、世界は 2100 年までに 3.2 °C の温暖化に向けて軌道に乗ると示しています36。これは、政府が現在計画しているよりもはるかに劇的な行動の必要性を強調しています。供給側の効率改善と技術変化だけに頼るのは不十分である可能性が高い37。

不必要な生産と消費を削減し、既存の低炭素技術に移行する需要側のオプションにより、不平等を削減し人間の福祉を向上させながら排出量を大幅に削減できる可能性があるというコンセンサスが高まっています38。さらに、1.5℃に見合った緩和策を実現するには、おそらく世界の北方政府が総エネルギー使用量を直接削減し、より迅速な脱炭素化を可能にする変革的な成長後政策と脱成長政策を採用する必要があるだろう39,40,41,42,43,44。最終的に、私たちはネットゼロ政策を最低限のものとして理解し、自然の設計とプロセスを意識的に模倣することによって、炭素を惜しみなく貯蔵し、水を循環させ、生物多様性を育む再生可能な経済システムを目指すべきです45,46。

ここで紹介する分析は、方法論の選択によって必然的に制限されるため、さらなる研究によって改善される可能性があります。第一に、国家の公平なシェアは、大気共有地の平等に基づく原則に基づいて計算されますが、他の共有原則が存在しており、検討する可能性があります47。第 2 に、温暖化を 1.5 °C に制限するシナリオの炭素価格を使用して、オーバーシュート排出量と補償の価値を定量化します。これは、これらがネットゼロシナリオと一致しており、IPCC-AR6 で容易に利用できるためですが、他のアプローチも同様に有効である可能性があります。これらには、他の「損失ベース」のアプローチ（たとえば、GDP 損益の観点から割り当てられた公正株式の価値に焦点を当てる）や「損害ベースの」アプローチ（気候関連の損害のコストに焦点を当てる）が含まれる可能性があります18。第三に、当社の補償額の見積りは、国固有のニーズや能力による調整を行わず、排出量に対する過去および予測された責任に基づいています10,48。第 4 に、当社の従来どおりの予測には不確実性の範囲が含まれていますが、当社の分析では、排出量、人口、GDP の過去の推計における不確実性を完全には調査していません。

最後に、排出量は通常国家レベルで計算されますが、集計された数値は国内の重大な不平等を曖昧にします。フランス、英国、米国などの裕福な国の人口の最も貧しい半分の一人当たりの排出量は、すでにこれらの国が設定した 2030 年の気候目標に近づいているという証拠があります49。超過排出に対する責任は主に、ライフスタイルでの排出量が多く、供給システムや国家政策に対して不釣り合いな権力を行使する富裕層が担っている50。

このセクションでは、過去のデータを収集し、将来の予測とシナリオを推定し、公正なシェアを計算し、公正なシェアの累積アンダーシュート（オーバーシュート）に基づいて各国に（からの）金銭的補償を分配する方法を要約します。

私たちは、人口51,52、CO2排出量53,54,55,56、GDP57,58、炭素価格29に関する公的に入手可能な時系列データを国際情報源から収集しました。複数のソースからのデータを組み合わせて、分析の対象となる 1850 年から 2019 年の比較的長い歴史期間にわたる国レベルの時系列を作成しました (分析で使用した各指標の概要については、補足表 1 を参照してください)。

以下の参考文献。 9,12、私たちのアプローチは、Eora 多地域産業連関データベースから多くの国で入手可能な消費ベースの CO2 排出量データを優先します (土地利用、土地利用の変化、森林を除く)54,56。地域別の排出量計算とは異なり、消費量ベースの計算では、輸出入に伴う上流の排出量が計算され、大気共有地への平等なアクセスの原則がよりよく反映されます。ただし、消費量ベースのデータは 1970 年以降しか利用できなかったため、PRIMAP-HISTTP データセット (v.2.3.1)53,55 から 1850 年から 1969 年前半の地域の CO2 排出量を取得しました。我々は、我々の分析が CO2 排出量の過去の推定値の不確実性を十分に調査していないことを認識する。この推定値は国によって大幅に異なる可能性があり、消費ベースの排出量は、説明のために複数地域の産業連関表にさらに依存するため、より大きくなる傾向がある。貿易の流れ59.

全体として、私たちの方法では、1850 年から 2019 年の期間にわたる CO2 排出量と人口データを含む 168 か国のバランスの取れたパネルと、1960 年から 2018 年の期間にわたる GDP データ (2010 年の恒常米ドル) を含む 151 か国のバランスの取れたパネルが得られました。すべての国の結果については補足データ 1 を、各シリーズの構築に使用した追加の指標固有の手法については補足情報を参照してください。

私たちは、参考文献に記載されている動的統計予測手法に従い、1960 年から 2019 年の期間にわたる年次観測に基づいて、各国の CO2 排出量の通常の傾向を予測しました。 12. これらの手法は、自動予測に基づいて、各国の 2 つの異なるモデルクラス (1) 指数平滑法 (ETS) 状態空間モデルと (2) 自己回帰統合移動平均 (ARIMA) モデルから最適な推定値を選択しました。手順については参考文献で詳しく説明されています。 60 であり、R61 の予測パッケージによって有効になります。これらの時変非線形統計モデルは、データ内のパターンを考慮し、より最近の観測値に大きな重みを与えることができるため、線形推定モデル (通常の最小二乗回帰など) よりも適しています。

各国について、各国の過去のデータに適合するように多数の定義済みパラメーターの変動を推定および比較する自動化手順を使用して、各モデルクラス (ETS および ARIMA) 内で最も適合する推定値が選択されました (ETS および ARIMA では 30)。 ARIMA では最小 17)60 を計算し、小標本バイアス (AICc) を補正して赤池の情報量基準を最小化するモデルを選択します。以下の参考文献。 61 では、平均標準誤差を最小化する時系列相互検証アルゴリズムに基づいて、各国のモデルクラスにわたる最終的な最適推定値が選択されました (AICc は、異なるクラスにわたるモデルの選択には使用できないため)。各国に最適なこのモデルは、2020 年から 2050 年までの CO2 排出量の推定中央値を、66% または「可能性の高い」予測区間とともに予測するために使用されました。これらの 2050 年までの予測値を過去のデータベースと結合し、1850 年、1960 年、1992 年から始まる各国の累積排出量を計算しました。

私たちは、各国の 2020 年の一人当たり CO2 排出量レベルを削減して、2050 年に一人当たり 0.1 トンに収束するというネットゼロシナリオを計算しました。単純な指数関数を使用して、排出量を一定率で削減する国固有の緩和経路を導き出しました。

ここで r は、2020 年の当初予測レベルから出発して、n 国が 2050 年に一人当たり CO2 トン 0.1 トンに達するために必要な緩和率です。

この一人当たりのアプローチは、世界の排出量を 31 年間で 97% 削減しますが、約 94 億人の世界人口と組み合わせた指数関数の漸近的性質により、2050 年には 0.9 GtCO2 排出が許容されることに注意してください。真にネットゼロを達成するには追加の二酸化炭素除去技術が必要です。私たちは透明性と簡素化のためにこの公式を選択しましたが（すべての国に同じ方法を使用します）、理想的にはそれぞれの国のニーズと能力を考慮して、各国固有の緩和経路をさまざまな方法で導き出すことができることを認めます。国別の緩和率については、拡張データの図 1 を参照してください。その範囲は、カタールや米国などの排出量の最も多い国では年間 17 ～ 20%、排出量の最も少ない国では年間 0 ～ 3% です。マラウイやソマリアなどサハラ以南のアフリカ。

これらの緩和率を、年次ベースで指数関数を解き、この一人当たりの系列に国連の人口予測（出生力中程度のバリアント）を乗算することにより、各年 t における各国 n の 2020 年から 2050 年の年間正味ゼロ CO2 時系列に変換しました。同時期か、

これらのシナリオ値を 2050 年までの過去のデータベースと結合し、1850 年、1960 年、1992 年から始まる各国の累積排出量を計算しました。

我々は、IPCC-AR6 から、地球温暖化を 1.5 °C と 2 °C に抑える可能性が 66% である 2020 年以降の世界の炭素収支を取得しました (それぞれ 400 GtCO2 と 1,150 GtCO2)3。ただし、IPCC-AR6 の炭素収支には、化石燃料の燃焼と土地利用の変化の両方からの CO2 発生源が含まれていますが、国レベルのデータには土地利用の変化からの排出が除外されています。

この違いを説明するために、参考文献から人為的排出総量における化石燃料の割合と土地利用の変化に関するデータを入手しました。 62 を使用し、最近 10 年間の 10 年間の平均を計算しました (それぞれ 90% と 10%)。これらのシェアに基づいて、2020 年から残っている IPCC 世界炭素収支の化石燃料部分を 1.5 °C と 2 °C (それぞれ 360 GtCO2 と 1,035 GtCO2) に分解し、1.5 °C と 2 °C の炭素収支を計算しました。 1850年、1960年、1992年から始まります。

1.5 °C および 2 °C の境界とは対照的に、350 ppm の気候境界では 2020 年以降炭素収支は残っていません (CO2 濃度はすでに 415 ppm を超えており、上昇しています 2)。 1850 年と 1960 年から始まる 350 ppm の炭素収支を、1988 年 (CO2 濃度がこの境界を越えた年) のそれぞれの世界の累積総量と等しく設定しました。分析に使用したさまざまな気候境界と開始年に対して導出した世界的な炭素収支の数値については、補足表 2 を参照してください。

世界の炭素予算を各国に分配するために使用できる、平等、歴史的責任、それぞれの能力、地理的ニーズ、主権など、さまざまな「トップダウン」の共有原則があります47。参考文献に基づいて構築する。 9,12 では、歴史的責任を考慮し、特定の国の人口に占める世界人口の割合に応じて、特定の世界の炭素予算を国内の公平なシェアに分配する平等ベースの手法を開発しました。人口は特定の分析期間にわたって平均されます (\ (\overline{{{\mathrm{population}}}}\))、または

ここで、各国の公平なシェア n は、指定された気候境界 b と累積分析期間 tstart:end の関数です。私たちのケースでは、3 つの気候境界 (b = 350 ppm、1.5 °C、および 2 °C) と、それぞれ 2050 年に終了する明確な開始年を持つ 3 つの分析期間 (tstart = 1850、1960 および 1992; Tend = 2050) を分析しました。

利用可能なパラメータの組み合わせに基づいて、前述の式を使用して、国ごとに合計 8 つの個別のフェアシェア値を計算しました。全体として、私たちのアプローチは、すべての人々が大気共有地の公平かつ公正な使用に対する権利を保有しているという見解によって支えられています。これは、世界の炭素予算の公平なシェアを超えた累積オーバーシュートのレベルが、自国の炭素予算の公平なシェアを十分に活用できない他国への気候補償を行うための基礎として機能するかどうかを問う、私たちの特定の研究課題によって動機付けられています。ネットゼロの世界。特に、世界人口に対する人口シェアは時間の経過とともに変化する可能性があるため、国の公平シェアは分析期間に応じて変化する可能性があります。

我々は、世界の炭素予算の公平な割合に関する累積排出量を 2 つの方法で提示します。最初のケースでは、参考文献で採用されているものと同様の正規化手順に従います。これには、全国の累積排出量値を年次ベースで所定のフェアシェア値で割ることが含まれます。より具体的には、特定の国、気候境界、および年のすべての累積排出量とフェアシェアのデータは、その国の 1.5 °C のフェアシェアで割ることによって各累積分析期間ごとに正規化されたため、このフェアシェアには常に次の値が割り当てられます。 1つ。この正規化アプローチは、絶対値で 1.5 °C のフェアシェアを固定します (データに関係なく、常に 1 です)。これは、さまざまな国や地域にわたる複数の予算のフェアシェアに関する累積排出経路を図示し、比較するのに役立ちます。図 1 (および拡張データの図 1 および 2) に示すように、等価スケールです。

2 番目のケースでは、各国の累積排出経路から各世界の炭素予算の国家公平シェアが年ベースで差し引かれ、各分析期間においてこれらの国が公平シェアをどの程度オーバーシュートしているか、またはその範囲内にとどまっているかを計算します。参考文献によって説明されているアプローチ。 9、または

ここで、各年 t における各国 n の累積オーバーシュート (またはアンダーシュート) は、指定された気候境界 b と指定されたシナリオ経路 s (通常どおりまたはネットゼロ) の関数です。このアプローチは、各国の超過排出量（またはアンダーシュート排出量）の絶対的な観点から、特定の気候境界の公平なシェアを超過することに対する国家責任を定量化します。これらの値を合計してオーバーシュート (またはアンダーシュート) の合計を算出し、図 2 (および拡張データの図 3 および 4) に示すように、各国がこの合計に占める割合に基づいて責任を定義しました。

IPCC-AR6シナリオデータベース29と各国のネットゼロシナリオ経路から導き出された2020年から2050年の炭素価格の中央値を使用して、超過国から未達国への金銭的補償（いずれも1.5℃フェアシェアに関して）を配分した。

私たちは、温暖化を1.5に抑える可能性が50%で2025年から5年間の値を報告するIPCC-AR6データベースの73のシナリオに基づいて、2020年から2050年までの炭素の限界削減コストの中央値（および四分位範囲）を導き出しました。 °C でオーバーシュートがないか制限されています。注目すべきことに、これらの年固有の炭素価格は、今後数十年間で限界削減コストが増加すると予想されることを説明しています。 2020 年から 2050 年の期間に使用した数値の概要については補足表 3 を、詳細については補足情報を参照してください。

これらの炭素価格を使用して、ネットゼロシナリオの下で各国の累積超過排出量が 1.5 °C のフェアシェアを超えてオーバーシュートすることによって生じる気候負債を次のように定量化しました。

ここで、2050 年の各オーバーシュート国 i の累積オーバーシュート排出量は、31 年間にわたって一律に年換算され、t 年のそれぞれの炭素価格が乗算されます。 2020 年から 2050 年の期間にわたって金銭換算した i 国の超過排出量を合計すると、2020 年から 2050 年の間にネットゼロを達成する世界における、分析期間ごとの公正シェア 1.5 ℃の累積オーバーシュートによって生じるオーバーシュート債務の総額の推定値が得られました。

次に、各超過国からの金銭的超過債務を各未達国にクレジットとして分配しました。

ここで、各オーバーシュート国 i1、i2、…、ik からのオーバーシュート債務の合計は、ネットゼロシナリオの下での各分析期間における 2050 年の総アンダーシュート排出量に対する後者のシェアに基づいて、アンダーシュート国 j に配分されました。

いくつかの追加の方法論的制限は注目に値します。私たちの分析で使用されるデータには CO2 排出のみが含まれており、他の温室効果ガスは含まれていません。これらには、土地利用の変化による排出量は含まれていません。私たちの通常通りの予測では時間の傾向が考慮されていますが、人口、豊かさ、テクノロジーなど、国固有の傾向を明らかにするために追加の変数を調査することもできます63。特に、ここで我々が使用したネットゼロ収束シナリオは、それぞれの国の能力に照らして、共通ではあるが差異のある責任の原則を考慮していない。これにより、より多くの資力を持ち、累積排出量が多い国は、他の国々よりも早く脱炭素化する必要がある。世界（経済力の低い国ではその逆）。それぞれの能力を考慮した手法が登場しつつあるが10、多くの場合、緩和要件から貧しい国を除外する所得ベースの最低閾値に基づいているが、我々は簡素化のためにそれらを分析には適用していない。 2050年までに純ゼロを達成するために追加の補償金を受け取る権利があり、これらの資金がそれぞれの能力の向上に充てられる可能性があることを考えると、我々の枠組みにおいて貧困国を緩和から除外することが彼らにとって有益であるかどうかは明らかではない。将来の研究にとって有用なステップは、国固有の脱炭素化の軌道を説明すること、および/またはさまざまな強さの既存の国家的取り組みを説明することである可能性があります。

研究デザインの詳細については、この記事にリンクされている Nature Portfolio Reporting Summary を参照してください。

各指標のデータソースは、原稿の「方法」の時系列データサブセクションに記載されており、補足表 1 にまとめられています。研究で使用されるデータベースには、(1) ギャップマインダーおよび国連人口部門の世界人口予測 2019 からの人口データが含まれます。 2) PRIMAP-hist データベースと EORA MRIO データベースからの CO2 排出量データ、(3) Maddison プロジェクトデータベースと世界銀行世界開発指標データベースからの GDP データ、(4) IPCC-AR6 シナリオデータベースからの炭素価格データ。分析で生成されたデータは、この記事に付属の補足情報スプレッドシートに含まれています。このデータは、インタラクティブな Web ページ (https://goodlife.leeds.ac.uk/atmospheric-appropriation/) からも入手でき、ユーザーはデータセットをクエリして、すべての国について図 1 および図 6 に類似したグラフを視覚化できます。

データ分析はR (v.4.0.2) を使用して実行されました。この基本 R バージョンを超えて、私たちの分析はいくつかの R パッケージに依存します。データの整理、操作、視覚化には、tidyverse パッケージスイート (v.1.3.0) を使用しました。また、時系列分析機能には Zoo パッケージ (v.1.8-8) と Forecast パッケージ (v.8.13) を、追加のデータ視覚化機能には ggpubr パッケージ (v.0.4.0) も使用しました。分析の生成に使用されるソースデータとカスタム R コードは、Zenodo (v.1.0.0) (https://doi.org/10.5281/zenodo.7779453) にアーカイブされています。

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リファレンスをダウンロードする

以前の原稿にコメントを提供してくださった K. Raworth に感謝します。 JH は、欧州研究評議会 REAL-ERC-2022-SYG 参照番号 101071647 およびスペイン科学イノベーション省からの María de Maeztu Unit of Excellence (CEX2019–374 000940-M) 助成金によって支援されました。

ドーナツ経済アクションラボ、オックスフォード、英国

アンドリュー・L・ファニング

英国リーズ、リーズ大学地球環境学部サステナビリティ研究所

アンドリュー・L・ファニング

バルセロナ自治大学環境科学技術研究所（スペイン、バルセロナ）

ジェイソン・ヒッケル

国際不平等研究所、ロンドン・スクール・オブ・エコノミクス・アンド・ポリティサイエンス、ロンドン、英国

ジェイソン・ヒッケル

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ALF と JH は研究を概念化しました。 ALF はデータ収集、視覚化、分析、執筆、編集に貢献しました。 JH は分析、執筆、編集に貢献しました。

ジェイソン・ヒッケルへの手紙。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

Nature Sustainability は、この研究の査読に貢献してくれた J. Roberts 氏、Matthew Jones 氏、およびその他の匿名の査読者に感謝します。

発行者注記 Springer Nature は、発行された地図および所属機関の管轄権の主張に関して中立を保っています。

緩和率は、「方法 (N = 168 プラス世界)」で説明されているように、単純な指数関数を使用して、国固有の排出レベルを 2020 年のレベルから 2050 年の一人当たり 0.1 トンまで一定率で削減することによって計算されます。

a、世界、b、グローバル南リージョン、c、グローバル北リージョン。線と色は本文の図1に準じます。

a、過去の 1850 年から 2019 年の期間、b、2050 年の通常どおりの予測中央値、および c、2050 年の純ゼロのシナリオ。

a、過去の 1992 年から 2019 年の期間、b、2050 年の通常どおりの予測中央値、および c、2050 年のネットゼロシナリオ。2050 年のネットゼロシナリオ (7 Gt CO2) の下での中国のオーバーシュートを示すウェッジは、軸スケールに比べて非常に小さいため、スペース不足のため図にはラベルが付けられていません。

a、1992 ～ 2050 年の期間、および b、1850 ～ 2050 年の期間。 1992 年から中国が負う累積賠償金 (2 兆ドル) を示すくさび形は、軸のスケールに比べて非常に小さいため、スペース不足のため図にはラベルが付けられていないことに注意してください。

a、排出量が過剰な国グループ、b、公平なシェア内の国グループ。年間補償は炭素価格の中央値から計算され、エラーバーは炭素価格の四分位範囲の上限と下限から計算され、オーバーシュートなしまたは限定的なオーバーシュートで温暖化を 1.5 °C に制限する IPCC-AR6 経路から導出されます (N = 73) ）。

補足の表 1 ～ 3 と考察。

このスプレッドシートには、1960 年から 2050 年の期間の分析で生成されたフェアシェアに関する国レベルの累積排出量データと累積報酬データが含まれています。

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転載と許可

Fanning, AL、Hickel, J. 大気流用の補償。ナット・サステイン（2023）。 https://doi.org/10.1038/s41893-023-01130-8

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受信日: 2022 年 8 月 20 日

受理日: 2023 年 4 月 18 日

公開日: 2023 年 6 月 5 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-023-01130-8

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