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実際の宇宙レーザーが今、あなたの頭上300マイル（約480キロメートル）を周回しています。2018年に打ち上げられたNASAのICESat-2衛星には、ライダー（LIDAR）が搭載されています。これは、自動運転車が道路を走行する際に周囲にレーザーを照射し、反射光を分析することで3次元の視界を確保する技術と同等のものです。しかし、ICESat-2は道路を地図化する代わりに、地球の表面の標高を極めて正確に測定します。
この宇宙レーザーは危害を加えるものではないが、大惨事の前兆ではある。Nature Communications誌に本日掲載された論文で、科学者らはICESat-2の新しいライダーデータを使い、海面上昇の影響を受けやすい海抜2メートル未満の陸地を地図化した方法について述べている。このデータと人口統計を照らし合わせ、現在2億6,700万人がこれらの危険地域に住んでいると算出した。2100年までに海面が1メートル上昇すると仮定すると、最終的に4億1,000万人が影響を受ける地域に住むことになると予測されている。バングラデシュやインドネシアなどのアジア諸国は特に脆弱だが、米国やヨーロッパでも危険にさらされる人々は少なくないだろう。
「世界が海面上昇に対処し、沿岸地域の自然を保護するためには、標高を知る必要があると強く信じている。これは重要な側面だ」と、シンガポール国立大学およびオランダの研究機関デルタレスの洪水リスク専門家で、本研究の筆頭著者であるアルヨシャ・フーイエル氏は言う。
フーイジャー氏は、この論文の推計は多くの点で控えめなものだと強調する。まず、世界の都市における爆発的な人口増加を考慮に入れていない。これは、人々が最終的にどこに移動するかを計算する際の不確実性を考慮しているためだ。現在、地球上の人口の55%が都市部に居住しており、国連の予測では2050年までに68%に増加するとされている。しかし、この推計は必ずしも均一にはならない。特定の都市の人口が他の都市よりも急速に増加したり、あるいは減少したりする可能性がある。
「この研究は、現時点で私たちが抱えている非常に大きなギャップを埋めるものです」と、アリゾナ州立大学の地球物理学者マヌーチェル・シルザエイ氏は述べている。同氏は海面上昇を研究しているが、今回の研究には関わっていない。科学者たちは海面上昇に関する優れたモデルを持っているとシルザエイ氏は付け加え、「しかし、洪水リスクを定量化するには、標高も知る必要があります。そして、それは大きな未知数なのです」と付け加えた。
これまで、研究者たちは標高の地図作成に衛星レーダーを使用していました。これはライダーと同じ原理で動作しますが、レーザーではなくレーダーを地面に反射させます。「レーダーの問題は、植生を貫通できないことです。ほんの少ししか貫通できません」とフーイジャー氏は言います。「レーダーは樹冠と土壌表面の間のどこかに引っかかってしまい、得られる標高はその中間のどこかになります。」一方、レーザーは植生を容易に貫通するため、より正確な測定値が得られます。（科学者がライダーを使ってアマゾンのジャングルの木々を透視し、その下に隠された古代遺跡の地図を作成しているという話を聞いたことがあるかもしれません。）
フーイジャー氏は、浸水リスクのある人口の72%が熱帯地域に居住していることを発見しました。熱帯アジア地域は特に低地であるため、浸水リスクのある地域の59%は熱帯アジアだけで占められます。「これは先進国、つまりヨーロッパやアメリカにとって大きな問題です」とフーイジャー氏は言います。「しかし、ロードマップを見れば、最も、そしておそらく最も早く被害を受けるのは誰でしょうか？それは貧困層で、主に開発途上地域に住んでいます。ここがまさにホットスポットであることは、あまり注目されていません。そして、私たち自身もこの数字に驚きました。」
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もう一つ問題があります。海岸に浸食する海水への対処に加え、一部の都市は地盤沈下も起こしています。地盤沈下とは、通常、地下水の過剰汲み上げによって地盤が圧縮される現象です。沿岸都市は、歴史的に河川が海に流れ込む場所に都市が発達してきたため、その地質学的特性から特に地盤沈下が起こりやすいのです。数千年をかけて河川が粘土層を幾重にも堆積させ、その上に都市が発展してきました。しかし、大都市が地下の帯水層を利用するようになると、この粘土は空の水筒のように崩壊し、都市もそれに同調してしまうのです。都市中心部が発展すればするほど、水分補給を必要とする人々が増え、地盤沈下の速度と深刻度が増すのです。
フーイジャーのモデルは地盤沈下を考慮に入れているものの、各海岸線ごとの速度を個別に計算するのではなく、世界全体で一律の標高低下率（年間0.5センチメートル）を採用している。これは現実的ではない。しかし、研究者たちは、一部の地域ではそれよりもはるかに速いペースで地盤沈下が進んでいることを認識している。例えば、ジャカルタの一部地域では、年間最大25センチメートル沈下している。2050年までに、ジャカルタ北部の95%が水没する可能性がある。これは、海面が上昇する一方で標高が下がっているためだ。この問題は深刻で、インドネシアは首都をジャカルタから移転する計画を立てている。
しかし、すべての大都市が地盤沈下危機を受け入れているわけではない。「一部の政府は、これが問題であることを認めていません」とフーイジャー氏は言う。「政策立案者にこの状況を受け入れさせたいのであれば、ある程度保守的になる必要があります。そこで、私たちは地盤沈下率を一律にすることにしたのです。」
この新たなモデルは、海面上昇は考慮しているものの、ハリケーンや熱帯低気圧の発生時に海面が急上昇する高潮は考慮していないという点でも保守的だ。ますます強力なサイクロンは、ますます多くの海水を岸に押し寄せるだろう。こうした一時的な高潮は、大都市を襲う海面上昇のような深刻で長期的な脅威ではないものの、「大規模な高潮は明日発生する可能性があり、地域社会に壊滅的な影響を与えるだけでなく、政府による介入の引き金にもなる」と、アムステルダム自由大学の気候科学者イェルーン・アーツ氏はWIREDへのメールで述べている。「大きな課題は、ハリケーン・カトリーナ、サンディ、ハービーなどの大災害後のこうした『短期的な介入』が、海面上昇を見据えた長期的な計画戦略に確実に適合するようにすることです。残念ながら、こうした長期的な視点が欠けていることが多いのです」（アーツ氏は海面上昇を研究しているが、この新たな研究には関与していない）。
この新しいデータは、まさにその視点を提供することを目的としています。しかし、アリゾナ州立大学のシルザエイ氏によると、軌道上から収集されたデータは解像度が5キロメートル（約3マイル）であるため、飛行機やドローンから取得されるライダーデータと比べてかなり粗いという欠点があります。「ライダーデータの解像度は5センチメートルか10センチメートルです」とシルザエイ氏は言います。「その品質はまさに驚異的です。」
しかし、シルザエイ氏によると、この2つのデータは実際には連携して機能する可能性があるという。衛星ライダーを使って特に脆弱な地域（この研究によると、バングラデシュやインドネシアなど）を特定し、その後、航空機を派遣して海岸線をより詳細にマッピングすることができるのだ。
こうしたデータは、どの沿岸地域が海面上昇に対して安全に防御できるのか、そしてどの地域が現在居住するには危険すぎるのかを示す可能性がある。例えば、テキサス州はヒューストン近郊の海水の流れをせき止めるために260億ドル規模の防波堤の建設を検討している。他の地域では、海面上昇に適応するために構造物をかさ上げする方が理にかなっているかもしれないと、シルザエイ氏は付け加える。
しかし、時には工学的な解決策が不可能なこともあります。「適応戦略の一つとして、コミュニティ全体を移転させるという方法があります。何らかの理由で防波堤のような既存の構造物で守ることができない場合です」とシルザエイ氏は言います。これは「管理された撤退」と呼ばれ、すでにいくつかの都市で実施されています。例えばサンフランシスコでは、海岸沿いの高速道路の一部を放棄し、2車線を遊歩道に置き換えることで、土地が上昇する水をより効果的に防ぐようにしています。
現在、NASA の軌道上の宇宙レーザーは、政策立案者が留まるか去るかのどちらがより安全かについて情報に基づいた決定を下すのに役立つ可能性があります。
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