人類は土地そのものを脅威に変えた

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ロシアの建物はレゴブロックのように崩れ落ちている。アラスカ州は毎年、陥没したり波立ったりしている道路の補修に数百万ドルを費やしている。カナダでは、パイロットたちが本当に望んでいないにもかかわらず、イカルイト空港の滑走路が陥没している。

極北や高地の凍土、永久凍土の上に建物を建てるエンジニアを責めることはできません。ロシアの都市によっては、建物の最大80%がこの地盤の上に建っているのです。地盤は凍ったままであるべきで、まさにその名の通りです。しかし、北極圏、そしてその先の地域では、この現象が起こっています。北極圏の温暖化は地球の他の地域の4倍の速さで進み、永久凍土は驚くべき速さで解けつつあり、地表にあるものはすべて引きずり下ろし、地中に埋まっているものはすべて歪めています。道路、鉄道、パイプライン、下水道、送電線などです。

「永久凍土地域は、実際にはホッキョクグマが生息する広大な空き地ではありません」と、ジョージ・ワシントン大学の気候科学者で、先週Nature Reviews Earth and Environment誌に掲載された永久凍土に関するレビュー論文の共著者であるドミトリー・ストレレツキー氏は述べている。「そこには多くの人々、産業、集落、発達したインフラがあり、経済的に非常に活発な地域です」。永久凍土の融解は北極圏の何百もの村や都市を脅かし、今世紀半ばまでに北極周辺のインフラの最大70％が大きなリスクにさらされる可能性があると、同氏のチームは記している。道路の補修、構造物の補強、歪んだ線路で列車が脱線しないための対策に数十億ドルの費用がかかるという。

永久凍土は、氷の基質の中で凍った土、砂、または砂利の混合物です。固体の水は液体の水よりも多くのスペースを占めるため、永久凍土が解けると土地は縮小します。氷の含有量が多いほど、沈下は大きくなります。この沈下が地形全体で均一に起こっている場合は、インフラも均一に沈下するため、それほど大きな問題にはならないかもしれません。しかし、建物の一方の端の地盤が解けてもう一方の端が解けない場合、その差によって基礎が折れる可能性があります。これは、永久凍土に大きな重量をかける大型アパートが立ち並ぶ旧ソ連時代の大都市では特に深刻な問題です。2012年までに、ロシアの都市ボルクタでは約40％の建物がすでにこの変形に見舞われており、一部の先住民の町では100％に近い状況です。

線状インフラとして知られる道路や鉄道は、地形を横切って伸びているため、異なる速度で沈下する可能性が非常に高く、さらに脆弱です。「パイプラインの一部が沈下しても、別の部分はそのまま残るような状況は避けたいものです」とストレレツキー氏は言います。道路には更なる課題があります。それは、露出した場所にあるため、太陽光が永久凍土を温める可能性があるということです（建物は少なくとも多少の日陰を作って地面を冷やしてくれます）。

しかし、永久凍土が完全に解けなくても、温暖化によってその構造的完全性、そしてその上にあるものの完全性が損なわれる可能性があります。「冷凍庫からピザを取り出すと、完全に凍っています」とストレレツキー氏は例え話で言います。「テーブルに置くと、時間が経つにつれてどんどん柔らかくなっていきます。まだ凍ったままですが、機械的特性が変化していることは既に分かっています。」

永久凍土の融解は、気候に計り知れない負担をかけています。永久凍土は世界の土壌中の有機炭素の半分を蓄えています。融解すると、微生物がその有機物を分解し、温室効果ガスを排出し、地球温暖化をさらに加速させます。北極圏の一部では、永久凍土の融解が急速に進み、地面にクレーターが形成されています。クレーターに溜まった水は、特に強力な温室効果ガスであるメタンを放出します。

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永久凍土の融解は、泥炭火災と地盤沈下（地下水の喪失による土壌の崩壊）とともに、人類が作り出した、十分に研究されていないものの極めて重要な地質学的脅威の三要素となっている。泥炭は、何千年にもわたって層状に蓄積された植物質でできている。凍っているのではなく湿っているため、有機物が保存されている。しかし、気候が温暖化するにつれて、泥炭は全域で乾燥し、一撃の雷で燃える炭素を豊富に含む燃料になっている。「自然は泥炭が燃えやすいことを望んでいません」と、インペリアル・カレッジ・ロンドンで泥炭火災を研究しているギレルモ・レイン氏は言う。カリフォルニアやオーストラリアで典型的な、植生を駆け抜ける山火事とは異なり、この種の火災は地面をくすぶって広がる。「これらは地球上で最大の火災であると同時に、地球上で最もゆっくりと広がる火災でもあります。文字通り、赤ん坊でも追い越せるほどです」と、同氏は続ける。

しかし、だからといって無害というわけではありません。これらの火災は消火がほぼ不可能です。北極圏では、冬の間、雪が降っても地中でくすぶり続け、春になると「ゾンビ火災」として再び出現します。しかし、永久凍土の融解とは異なり、この種の気候関連の脅威は高地や極地付近の地域に限られたものではありません。2008年、ノースカロライナ州で発生した泥炭火災に対し、当局は近隣の湖から75億リットルの水を注ぎ込みました。鎮火までに7ヶ月かかりました。

泥炭火災は、煙とともに、かつて地中に閉じ込められていた炭素の雲も放出します。「燃える泥炭1グラムごとに、即座に、そして瞬時に正味排出量となります。なぜなら、泥炭が再び形成されるには数百年から数千年かかるからです」とライン氏は言います。「木や枝、草を燃やしても、まだ正味排出量にはなりません。なぜなら、バイオマスはまだ再生できるからです。」つまり、新しい植物は根付く際に、大気から急速に炭素を隔離するのです。しかし、泥炭が形成されるには何世紀もかかります。そもそも再び形成されるかどうかも分かりません。環境はもはや、植物質を泥炭として保存するのに十分な水分を保っていないのかもしれません。

現在の気候モデルは、2015年にインドネシアで発生した大規模な泥炭火災のような、大規模な炭素排出を伴う泥炭火災の影響を考慮に入れていません。国レベルの排出量の集計も同様です。しかし、泥炭からの排出量を計算に入れれば、「インドネシアは世界有数の炭素排出量国になります」とレイン氏は言います。「発電所のせいではなく、非常に大規模な泥炭火災が発生しているからです。」

インドネシアは、地質学的三要素の最後の脅威である地盤沈下にも取り組んでいる。首都ジャカルタの発展に伴い、住民は地下帯水層から水を過剰に汲み上げてきた。今や帯水層は空瓶のように崩壊し、市内の一部は年間約30センチずつ沈下している。同様に地域の帯水層を過剰に利用し、圧縮された堆積物の上に建設されているメキシコシティも、場所によっては年間最大50センチ沈下しており、今後150年で65フィート（約20メートル）の沈下が見込まれる。「たとえ汲み上げを止めたとしても、このプロセスは何十年も止まらないだろう」と、アリゾナ州立大学で地盤沈下を研究する地球物理学者マヌーチェル・シルザエイ氏は言う。「被害はすでに出ているのだ。」

さらに悪いことに、世界の一部の地域では、干ばつの深刻化により帯水層を補充するための雨量が減り、人間の地下水需要がこれまで以上に高まっています。

永久凍土の融解と同様に、ジャカルタとメキシコシティの被害は、インフラが地盤沈下速度の異なる土地にまたがっているため、より深刻です。しかし、ジャカルタの状況はさらに深刻です。海岸沿いにあるため、海面上昇による地盤沈下と浸水の両方が発生しており、インドネシア政府は現在、首都を別の都市に移転することを検討しています。サンフランシスコ湾岸地域も、海面上昇と地盤沈下が同時に発生するという同様の問題を抱えています。地盤沈下は、海岸沿いの地下水への海水浸入にもつながります。これにより樹木が枯れ、根が腐ることで土壌浸食がさらに進みます。

これらすべてを合わせると、気候変動は、雪解け、地盤沈下、火災、そして炭素放出といった複雑なプロセスを通じて、私たちの足元の地盤をより危険なものにしているということになります。これはインフラにとって甚大なリスクであり、私たちはインフラをますます建設し続けています。「人口が増加するにつれて、人々はより贅沢な生活様式に慣れてきています。飛行機に乗りたがる人も、車を運転したがる人も増えています。そのため、高速道路や空港がさらに必要になります」とシルザエイ氏は言います。「そして、こうした資産の蓄積こそが、危険性を悪化させているのです。」

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