都市は海面上昇の重大な局面への備えができていない：都市も沈下している

人類の二酸化炭素排出量を削減せずに海面上昇と闘うことは、蛇口を閉めずに浴槽の水を抜こうとするようなものです。しかし、科学者たちは、沿岸都市の危機をさらに悪化させるもう一つの問題に警鐘を鳴らし始めています。それは、沿岸都市の土地が沈下しているという現象です。これは地盤沈下と呼ばれます。急速な温暖化によって極地の氷がますます海水に変わる中で、比喩的な蛇口はまだ開いたままであり、同時に浴槽も床に沈み込んでいるのです。

ネイチャー誌に掲載された新たな研究は、米国の沿岸32都市でこの問題がどれほど深刻化する可能性があるかを示している。これまでの予測では、地心的な海面上昇、つまり特定の海岸線に沿って海面がどれだけ上昇するかが研究されてきた。今回の新たな研究では、陸地の垂直方向の動きも含めた相対的な海面上昇を考慮している。これは、海岸線に沿った高度変化を非常に細かいスケールで測定できる衛星からの新たなデータのおかげで可能になった。

この地盤沈下を考慮すると、この研究では、2050年までに米国の沿岸地域で新たに500～700平方マイル（約135～180平方キロメートル）の土地が浸水し、17万6000人～51万8000人が影響を受け、最大1000億ドルの物的損害が発生する可能性があると指摘しています。これは、2020年までの被害のベースライン推定値（530～790平方マイル（約135～180平方キロメートル）、52万5000人～63万4000人が影響を受け、1000億ドル～1230億ドルの損害が発生している）に上乗せされたものです。

全体として、調査対象となった沿岸都市32都市のうち24都市が年間2ミリメートル以上沈下していることが明らかになった。（1ミリメートルは0.04インチに相当）「地盤沈下と海面上昇の両方が重なり、人々への曝露が複合的に影響を及ぼします」と、バージニア工科大学の環境安全保障専門家で、本研究の筆頭著者であるレナード・オーヘンヘン氏は述べている。「両方が重なると、さらに大きな危険が生じます。」

問題は、都市が地心海面上昇の予測、例えば防波堤の設置などに備えてきたことだ。衛星による地盤沈下監視がまだ初期段階にあることを考えると、都市に落ち度はないものの、問題の半分を見落としている。「現在実施されている適応戦略はすべて、海面上昇を前提としています」と、バージニア工科大学の環境安全保障専門家で、この論文の共著者でもあるマヌーチェル・シルザエイ氏は述べている。「つまり、これらの適応戦略の大半、あるいはすべては、海面上昇による極端な影響に対処できる時間を過大評価しているということです。40年の準備期間があるはずなのに、場合によってはわずか10年しか残されていないのです。」

地盤沈下は、例えば緩い堆積物が時間の経過とともに沈下するなど自然に発生する場合もあれば、都市が地下水を過剰に汲み上げ、帯水層が空のペットボトルのように崩壊するなど、人為的な原因によって発生する場合もあります。極端なケースでは、数十フィートもの地盤沈下を引き起こすこともあります。ニューヨークのような沿岸都市の巨大な重力も地盤を押し下げ、さらなる地盤沈下を引き起こしています。

上の地図では、暖色系の色ほど、年間の垂直地盤移動（VLM）の速度が高い地域を示しています。オヘンヘン氏とシルザエイ氏は以前、東海岸が特に地盤沈下しやすいことを発見しました。最大74,000平方キロメートル（28,600平方マイル）の地域が年間最大2ミリメートルの地盤沈下にさらされており、最大1,400万人と600万戸の住宅に影響を与えています。さらに悪いことに、3,700平方キロメートル（1,400平方マイル）以上の地域が年間5ミリメートル以上地盤沈下しています。

しかし、メキシコ湾岸の深い赤色にも注目してください。メキシコ湾岸は地盤沈下率が高いだけでなく、海岸線が低いため、海面上昇の影響を受けやすいのです。対照的に、太平洋岸ははるかに緑が多く、地盤沈下率が低いことを示しています。

年間数ミリなら大したことないと思うかもしれませんが、毎年繰り返されると大きな問題となります。海岸線で海面が4ミリ上昇し、さらに陸地も年間4ミリ沈下しているとしたら、問題は実質的に倍増します。これは、海面が徐々に上昇する長期的な問題であるだけでなく、ハリケーンが高潮を陸地に押し寄せる一時的な問題でもあります。

沈下は、隣接する地点で異なる速度で進行している場合、特に危険です。この速度差は「不同沈下」と呼ばれます。道路、空港、堤防などが全域で年間5mmの速度で沈下しているのであれば、標高が下がっているだけなので大した問題ではないかもしれません。しかし、片方の端で5mm、もう片方の端で1mmの速度で沈下している場合、その差はインフラの安定性を損なわせる可能性があります。

新たな論文から、東海岸の別の見方をご紹介します。これは、地盤沈下を考慮した上で、高潮の影響を受ける地域を示す浸水マップです。青は2020年に実際に浸水した地域、赤は2050年に浸水する可能性のある地域を示しています。

メキシコ湾岸の都市の様子です。上段右から2番目はニューオーリンズの現在と将来の浸水状況です。ミシシッピ州ビロクシの地盤沈下は特に深刻で、平均速度は年間5ミリメートルを超えていることが研究で明らかになりました。もともと低地であるメキシコ湾岸全域で、地下水と化石燃料の採取が地盤沈下を引き起こし、さらに標高が下がり、浸水地域がさらに拡大しています。

こちらは太平洋岸です。一番上の列、右から2番目にサンフランシスコ国際空港（SFO）があります。太平洋岸は一般的に、東海岸やメキシコ湾岸よりも標高が高く、地盤沈下率が低いため、浸水被害を受けにくいのです。

全体的に見ると、これらの沿岸都市における浸水状況がいかに多様であるかが分かります。これは標高（例えばサンフランシスコ湾は（必然的に）水面に面した平坦な地域です）だけでなく、地域の地質にも起因しています。堆積物は、自然堆積物であれ人工堆積物であれ沈下しますが、岩盤は沈下しません。標高の高い場所では沈下率が高くても浸水は避けられますが、標高の低い場所では沈下率が低いことでもリスクを軽減できます。「都市全体が同時に水没するというシナリオは、これまで一度も示されていません」とオーヘンヘン氏は言います。「多くの場合、非常に局所的な状況です。」

つまり、地盤沈下は深刻であり、米国の沿岸都市全体に広がっているということです。しかし、この研究によると、この問題は特に貧困地域に住む低所得者層や有色人種にとって深刻です。彼らは、地盤沈下がなくても、海面上昇に適切に適応するための資金も政府の支援も不足しています。メキシコ湾岸のような場所では、ハリケーンや洪水が相次ぐことで、人々が抜け出せないほど深い穴が開いてしまいます。「このような悪循環が続いています」とオーヘンヘン氏は言います。「そのたびに、人々はより脆弱になり、立ち直れなくなってしまうのです。」

では、それに対して何ができるだろうか？それは、沈下を引き起こしている原因によって異なる。かつて海岸線に湿地帯があった場合、それを復元することで堆積物を補充することができ、海面上昇に対する天然の緩衝材としての役割を果たすことができる。これは、不同沈下がある場所では特に有効だろう。なぜなら、不同沈下は人工の防波堤を不安定にするからである。（インドネシアでは、深刻な地盤沈下により防波堤が役に立たなくなるため、政府は首都をジャカルタから移転させている。場所によっては、年間約30センチも沈下している。）「海面上昇に取り組む際には、具体的にどのような問題を解決しようとしているのかを知る必要がある」と、憂慮する科学者同盟の気候・エネルギープログラムの主任気候科学者で、今回の論文には関与していないクリスティーナ・ダール氏は言う。 「地下水の過剰汲み上げによって地盤沈下が進んでいる場合、問題が純粋に海面上昇だけの場合とは全く異なる方法でその問題に対処することになります。」

そのために、都市は他の水源を見つけることができる。例えば、帯水層への圧力を軽減する雨水貯留方法を見出す大都市が増えている。適切なインフラがあれば、雨水を地下に浸透させ、枯渇した帯水層を補充し、地盤沈下を遅らせることができる。ロサンゼルスではすでにこの取り組みが行われている。先月初め、3日間の雨天で86億ガロン（約240億リットル）の水を貯留した。これは10万世帯以上の1年間の供給量に相当する。「解決策は地域社会に合わせて調整する必要があります」とシルザエイ氏は言う。「画一的な解決策は存在しません。」