人工知能は地球規模の気候危機に対処するために何ができるでしょうか?

インフレは世界的な問題であり、気候変動によって悪化しています。これは、異常気象の頻度と深刻度が増したことにより、食料、エネルギー、その他の必需品の価格が上昇したためです。しかし、希望はあります。AI は、排出量の削減、エネルギー効率の向上、再生可能エネルギーの利用増加によって、気候変動との闘いに貢献できるのです。したがって、グリーン移行はインフレとの戦いにおける重要な柱であり、AI はこの取り組みにおける重要なツールです。

実際、2022年のBCG気候AI調査（下記参照）によると、AIと気候に関する意思決定権を持つ民間および公共部門のCEOの87%が、AIは気候変動に対処するための重要なツールであると考えています。また、同じレポートのデータによると、公的機関と民間企業の幹部は、気候関連の高度な分析と AI のビジネス価値は、排出量の緩和 (削減) の領域で最も重要であると考えていることが 61% で、緩和 (排出量の測定) の領域では 57% でした (下の 2 番目の図を参照)。重要とみなされたその他の分野は、適応（危険の予測）44%、適応（脆弱性とリスクの管理）42%、緩和（排出の排除）37%、基礎（気候研究、気候資金、教育の促進）28%でした。

（出典：BCG Climate AI Survey、2022年5月）

気候と AI を担当する公共部門と民間部門のリーダーは、気候変動と闘うために AI を使用することを支持していますが、AI がどのように使用されるかについてのビジョンを持っているのは 43% にすぎません。

AI は、エネルギー効率の向上や、輸送、農業、産業からの排出量の削減など、さまざまな方法で気候変動の緩和に貢献できます。 AI は、異常気象を予測する能力を向上させ、より効果的な対応を支援する意思決定支援ツールを提供することで、気候変動の影響に適応するのにも役立ちます。 AI は、リスク要因を特定し、その影響を軽減する計画を策定する上で役立つため、気候変動の影響に対する回復力を高める上で重要な役割を果たすこともできます。

（出典：BCG Climate AI Survey、2022年5月）

公共部門と民間部門のリーダーは、排出量の削減と測定に最大のビジネス価値を見出しています。

「この状況で、最も差し迫ったニーズは、より強力な AI を持つことではなく、それをどこでどのように使用するかをよりスマートにすることです」と、情報通信技術局 (OICT) のパートナーシップおよび技術革新担当主任データアナリスト、ランバート・ホーゲンハウト氏は述べました。「未活用の機会は数多くあります。」この意見は、この分野の多くの専門家のコンセンサスを反映しています。最大の効果を得るには、AI をどこにどのように展開するかについて、より戦略的になる必要があるのです。

したがって、気候 AI のための新しいフレームワークが必要であり、この分野への投資とイノベーションに関する議論に焦点を当てるために重要になります。 AI for Good FoundationのCEO、ジェームズ・ホドソン氏は次のように語っています。「化石燃料への過度の依存の根本的な原因とリスクに効果的に対処するには、多様な革新的ソリューションのフレームワークを採用する必要があります。AIはそのフレームワークの中心にあり、すでに透明性の向上、効率的な発電と貯蔵の迅速な進歩、大規模投資への新たな信頼に貢献しています。」

以下に示す「気候変動に対処するための人工知能の使用に関するフレームワーク」は、BCG の最新の「グローバル人工知能」レポートのために開発されたもので、「グローバル人工知能」諮問委員会の専門家の見解が盛り込まれています。この枠組みには、緩和、適応と回復力、そして必須要素という 3 つの主要テーマが含まれています。緩和と基礎は気候変動に対処するための私たちの取り組みにとって重要ですが、人々と経済が今日の気候変動の影響に耐えられるようにするためには、適応と回復力が必要です。真の回復力を得るには、世界をシステムレベルで捉え、気候変動に関するリスク、脆弱性、混乱の可能性を特定するために人工知能を活用する必要があります。また、こうした脅威に迅速に対応し、回復力のあるアーキテクチャを構築するための機能と能力も構築する必要があります。

気候変動に対処するために人工知能を使用するためのフレームワーク (BCG プロジェクト エクスペリエンス、気候変動のための AI、AI に関するグローバル パートナーシップ)。

AI for the Planet Allianceの創設者兼共同議長であり、報告書の共著者でもあるダミアン・グロミエ氏は、「人工知能には大きな可能性が秘められているものの、AIだけを使って気候危機を解決することはできません。気候危機の解決は、意思決定者が行動を起こし、必要な変化を起こす意欲にかかっており、人工知能やその他の新興技術がいくらかサポートすることができます」と述べています。したがって、人工知能は気候変動を解決するための万能薬ではないことを指摘する必要があります。人工知能は、より回復力のある未来を築くために使用できるツールです。

気候変動と闘うために人工知能を活用する枠組み

気候変動のための AI フレームワークは、気候変動に対する私たちの考え方を変えています。過去には、適応とは、すでに起こった出来事に応じて事後に行うものと考える傾向がありました。しかし、異常気象の頻度と深刻度が増すにつれ、適応に向けて積極的なアプローチを取らなければならないことは明らかです。気候変動の潜在的な影響を予測し、それが起こる前にそれを軽減するための措置を講じる必要があります。これは、私たちのコミュニティと経済の回復力を確保し、最も弱い立場にある人々を守るために不可欠です。 AI は、情報に基づいた意思決定を行うために必要なツールとデータを提供して、緩和、適応、回復力強化の取り組みを加速するのに役立ちます。

（１）気候変動の緩和

AI を使用して気候変動に対処するためのフレームワークの緩和部分は、マクロレベルとミクロレベルでの測定、削減 (温室効果ガス排出強度の削減、エネルギー効率の向上、温室効果の削減)、除去 (環境除去と技術除去) の組み合わせです。

（２）排出測定

マクロレベルの測定: 全体的な環境排出量は、将来の気候を予測するモデルの重要な要素です。人工知能は、例えば衛星からのリモートセンシングデータをスキャンしてさらに分析するなど、対策を改善することでこれらのモデルを支援できます。

マイクロレベルの測定: 生産者はマイクロレベルの排出測定を使用して、自社製品の二酸化炭素排出量を把握し、ESG 目標に向けた進捗状況を追跡したり、スコープ 1、2、3 の排出を削減する機会を特定したりできます。消費者はこの情報を活用して、購入する製品や二酸化炭素排出量を削減するための行動について、より情報に基づいた選択を行うことができます。

（３）排出量と温室効果ガスの削減

地球規模の気候緊急事態により、現在の排出量とそれによる温室効果ガスの影響を削減するための取り組みを加速させる必要があります。直ちに大規模な排出削減対策を講じることが急務です。これは気候変動による壊滅的な結果を回避するために極めて重要です。排出量削減は3つの部分から構成されます。

• 温室効果ガス排出強度の削減: AI ソリューションは、新しいエネルギー源への移行をサポートするために使用できます。太陽エネルギー供給の予測は、太陽エネルギーの利用を増やし、温室効果ガスの排出を削減する可能性のある地域を特定するのに役立ちます。
• 排出量を生み出す活動の削減: AI は、需要予測の改善 (過剰生産の防止) や商品の効率的な輸送 (配送時間の短縮やエネルギー使用の最小化など) を通じてサプライ チェーンを最適化することで、排出量を削減することもできます。データを使用して、需要を予測したり、配送ルートを最適化したりするモデルを生成することが可能です。
• 温室効果の軽減: 政策立案者が気候変動の影響を抑えるために地球工学ソリューションに目を向ける場合、AI は化学研究を加速し、温室効果ガスの排出を削減できる新しい材料やプロセスの開発に役立つ重要なツールになります。さらに、行動の変化を促すことで、エネルギー消費量を削減し、排出量を削減することができます。

（４）温室効果ガスの除去

大気から温室効果ガスを除去することは気候変動を緩和する方法の一つであり、樹木における光合成の増加などの自然のプロセスを通じて、または炭素回収・貯蔵などの技術的な手段を通じて達成することができます。主なクリーニング方法は 2 つあります。

• 環境除去: 森林、藻類、湿地などの自然生態系は、大気から炭素を除去する上で中心的な役割を果たすことができます。これらのエコシステムを監視するには、大量のデータを収集して処理する必要があり、この文脈では人工知能が非常に効果的です。
• 技術的除去: 環境除去は工業プロセスによって補完できますが、工業プロセスはまだ初期段階にあり、規模の問題に直面しています。人工知能は、これらの問題をできるだけ早く解決するための強力な味方となるでしょう。

枠組みの緩和の部分が固まったので、今度は適応の側面に焦点を当てる必要があります。

適応力と回復力

（１）災害予測

地域的かつ長期的な傾向の予測: 気候変動の潜在的な影響を予測するには、地域的かつ長期的な傾向を予測できる必要があります。たとえば、今後 10 年以内に特定の地域で大規模な干ばつが発生する確率はどれくらいでしょうか?この干ばつは農業、水供給、そして人間の健康にどのような影響を与える可能性があるのでしょうか?人工知能は、過去のデータを分析し、将来の傾向を予測することで、これらの質問に答えるのに役立ちます。

早期警告システムの構築: 長期的な傾向を予測するだけでなく、AI は、差し迫ったイベントに対してタイムリーに警告を発する早期警告システムの構築にも役立ちます。たとえば、気象観測所、衛星画像、センサー ネットワークからのデータを分析することで、AI はハリケーン、洪水、山火事などの異常気象を引き起こす条件を特定するのに役立ちます。これらの早期警報システムは、異常気象が発生する前に対策を講じることで、異常気象の影響を軽減することができます。たとえば、世界経済フォーラムの「AI が世界の山火事対策にどのように役立つか」というレポートでは、衛星画像、リアルタイムの気象データ、ソーシャル メディアの投稿などのデータ ソースを使用して、火災検知と延焼のより優れたアルゴリズムを開発することで、AI が山火事の防止に役立つことが示されています。動的な山火事リスクマップを構築し、火災の拡大をインタラクティブにシミュレートするには、これらすべてのシステムを統合するインテリジェントなフレームワークが必要です。

（２）弱点とリスク管理

危機管理: 異常気象が発生すると、AI は意思決定支援ツールを提供することで危機管理を支援します。たとえば、AI を使用すると、インシデントの影響を受ける可能性のある人を特定し、必要なリソースを割り当てることができます。 AIは状況をリアルタイムで監視し、被災者の居場所、インフラの状況、救助活動の状況に関する情報を提供することもできます。

• インフラの強化: スマート灌漑システムは、気象データと植物センサーを活用して散水スケジュールを最適化することで、干ばつの影響を軽減するのに役立ちます。 AI 洪水制御システムは、降雨量、河川水位、土地の標高に関するリアルタイム データを活用して洪水を防止します。スマート ビルディングでは、センサー データを活用して暖房、冷房、換気を調整できます。エネルギーを節約し、排出量を削減するのに役立ちます。国連のプロジェクト概要によれば、ナレッジグラフは大量のデータを保存して推論を実行できるため、複雑なデータセットに隠されたパターン、相関関係、依存関係を特定し、最終的には洪水、干ばつ、その他の異常気象などの情報を分析するのに役立ちます。これらはすべて、気候変動に対する回復力を高めることができます。
• 人口の保護: 大規模な人口移動は、気候変動の潜在的な影響の 1 つです。人工知能は、難民キャンプの管理、移民の追跡、救援活動の調整のための意思決定支援ツールを提供することで、この問題の管理に役立ちます。 AI は状況をリアルタイムで監視し、人の位置、インフラの状態、救助活動の状況に関する情報を提供するためにも使用できます。
• 生物多様性の保護: 機械学習による種の識別システムの使用は、絶滅危惧種の追跡と保護に役立ちます。また、衛星画像やセンサーデータ、AI を活用した監視システムを利用することで、違法伐採や密猟、その他生物多様性を脅かす活動を検出することができます。

気候変動のための AI フレームワークは、極端な気象現象に耐え、回復できる、真に回復力のある堅牢なシステムを構築する方法を示しています。この枠組みは、気候研究、経済・社会変革、気候ファイナンス（炭素価格予測など）、教育、行動変容のモデリングに不可欠な一連の要素も作成します。

「AIを事業の中心に据えている企業は、そうでない企業よりも、気候変動への耐性、適応、緩和の取り組みに積極的に貢献する可能性が高い」とホドソン氏は述べた。

さらに、BCG および BCG GAMMA のマネージング ディレクター兼パートナーであり、グローバル AI レポートの共著者でもあるハミド マーハー氏は、「AI には大規模で複雑なデータセットを収集、補完、解釈する独自の機能があるため、利害関係者は AI を活用して、炭素排出の削減や気候リスクへの対応に、より情報に基づいたデータ主導のアプローチを取ることができます。しかし、既存の AI 関連の気候ソリューションのほとんどは断片化されており、アクセスが難しく、拡張するためのリソースが不足しています。この状況は変えなければなりません」と述べています。ただし、革新的な気候技術ソリューションの中には、すでに AI を活用し、適応性と回復力のフレームワークの 3 つのテーマすべてで進歩を遂げているものもあります。

「AIは、他の新興技術とともに、持続可能な開発目標に向けて再び軌道に乗る上で大きな役割を果たすことができます」と、UNDPの自然・気候・エネルギー担当デジタルイノベーション専門家で、グローバルAI運営グループのメンバーである大塚玲奈氏は述べました。「AIアルゴリズムには大きな可能性があります。AIは、気候変動関連の影響を緩和することに焦点を当てるとともに、特に気候変動関連のリスクにすでに影響を受け、最も脆弱な人々のために、さらなる回復力と適応力を提供することを含め、持続可能な開発に向けて前進するのに役立ちます。」

さらに、ユネスコのパートナーシップと運用プログラムの監視、コミュニケーション、情報部門のディレクターであり、グローバル AI ステアリング グループのメンバーでもあるマリエルザ オリベリア博士は、次のように述べています。「私たちが直面している緊急かつ壊滅的な気候危機は、従来と同じ解決策では解決できません。私たちは、そこに大規模なイノベーションを加えなければなりません。AI は、急速な影響を与えるのに十分な規模で現在の動向を変える機会を特定するのに役立ちます。人間中心で責任ある倫理的な方法で導入された場合、AI は持続可能な開発の加速器となり得ます。企業がバリュー チェーン全体で炭素排出量を最小限に抑えることから、政府が気象パターンを予測し、脆弱な沿岸地域に影響を与える気象パターンに効果的に対応するのを支援することまで、私は毎日、地球に AI がもたらす変革の力を目にしています。私たちに必要なのは、まさにこれです。あらゆる知力です。」

ブルースカイ分析

オランダのハーグに本社を置く Blue Sky Analytics は、衛星データを環境情報に変換する気候技術企業です。同社の API ベースの環境データセットは、衛星データ、AI、クラウドを活用して、地球とその健全性に関連するさまざまなトピックに関する洞察を提供します。同社は、気候技術のスタートアップ企業の成功例として、グローバル AI レポートで紹介されました。

（１）一つの懸念

米国カリフォルニア州に拠点を置くワン・コンサーンは、人工知能を利用して自然現象による被害を推定しています。同社は、気候リスクの危険性を明らかにする際に、個々の建物だけでなく、交通網や電力網など、建物が依存するネットワークも考慮し、リスクを明らかにしてレジリエンスを構築する総合的なアプローチを採用しています。

（２）雲から街へ

ニューヨークに拠点を置くクラウド・トゥ・ストリートは、衛星と人工知能を使用して地球上のどこでもほぼリアルタイムで洪水を追跡する企業です。同社は世界洪水データベースを運営しており、世界中の洪水リスクに関する知見を提供しています。 Cloud to Street は、洪水のリスクを軽減し、人命を救うことに尽力しています。

（３）プロスペラ

Prospera はテルアビブを拠点とする企業で、植物の発育、健康、ストレスを監視および分析するためのマシンビジョン技術を開発しています。同社の技術は、気候や視覚データを含む農作物畑のデータを複数層収集し、異常を素早く発見します。 Prospera のテクノロジーは、モバイル ダッシュボードと Web ダッシュボードの形式で利用できます。

（４） ＥＸＣＩ

EXCI は、オーストラリアのマルーチードールに拠点を置く山火事検知技術会社です。 EXCI は人工知能モデルを使用して衛星と地上センサーからのデータを融合し、山火事の継続的なシステム監視を提供し、消防士に山火事を効果的に管理および消火するための情報を提供します。

（５）クジ

Kuzi はケニアの会社です。 Kuzi は人工知能を使用して、アフリカの角と東アフリカ諸国におけるサバクトビバッタの繁殖、発生、移動ルートを予測します。同社の AI ツールは、衛星データ、土壌センサーデータ、地上気象観測、機械学習を使用して予測を行います。

上記のソリューションは、気候変動の影響への適応と緩和に対処するために AI が現在どのように使用されているかを示す例の一部にすぎません。 「気候に関する AI の次のフロンティアは、意思決定支援ツールと行動インセンティブ、つまり人々、企業、政府に、彼らにとって最善の利益となる正しい行動を取らせることです」とホドソン氏は語った。

行動を促す呼びかけ

グローバル AI アライアンスは、世界中の気候 AI ソリューションの可視性、ネットワーキング、および商業的サポートを提供し、それらのソリューションの規模拡大と影響の最大化への道を支援するために、ソリューション募集を開始します。 Global AI は、Startup Inside が設立した連合体で、ボストン コンサルティング グループ (BCG) や BCG GAMMA、AI for Good Foundation、国連開発計画 (UNDP)、国連教育科学文化機関 (UNESCO)、国連情報通信技術局 (OICT) などの知識パートナーが参加しています。

Global AI は、ユニークで多分野にわたる多様なアライアンスであり、その使命は次の通りです。1. 学界、新興企業、公共部門、民間部門の世界的な専門家の支援を得て、高度な分析と人工知能を気候問題に適用するイノベーションを促進する。2. 気候危機の解決における人工知能の主なツールと使用事例を特定し、優先順位を付けるグローバル プラットフォームを提供する。3. 最も有望な人工知能を特定してサポートし、特に南半球における気候変動の緩和、適応、回復力に対処するための最も有望なソリューションを特定してサポートし、ソリューションの可視性と認識を高める。4. 具体的で測定可能なアクション (資金や現場の実務者へのアクセスを確立するなど) を通じて規模を確保する。5. プロジェクト チーム、投資家、分野の専門家 (新興企業、企業、公共部門を含む) 間のネットワーク開発を促進する。

さらに、Global AI Alliance は現在、以下の 1 つ以上の方法で AI を活用して気候変動に取り組んでいる世界中のスタートアップ企業の検索を加速させています。

• 自然界とその変化についての理解を深める
• 環境現象を監視および測定するための新しい方法を開発する
• 私たちが天然資源をどのように利用し、保護するかについて、より良い決定を下せるようご協力ください
• 温室効果ガス排出量の削減
• 気候変動の影響への適応と緩和

人工知能は、人類の気候変動に対する戦いを加速させる可能性を秘めた重要な変革者です。 AIを活用することで、私たち全員にとってより回復力のある未来を築く機会が得られます。気候変動の影響がより広範囲かつ深刻になるにつれ、AI を活用してソリューションを開発している気候技術企業への投資と支援を継続する必要があります。