西部の地獄は、火の仕組みに関する私たちの感覚を溶かしている

2018年7月26日、風が強く暑い日、カリフォルニア州北部サクラメントバレーのレディングが記録的な猛暑に見舞われる中、エリック・ナップはエアコンの効いた庁舎で懸命に働いていた。仕事の後、妻と3歳の娘、そして家族の友人たちと夕食をとる予定だった。ほっそりとした体型で色白、そして優しい笑顔のナップは、米国森林局の研究生態学者だ。彼は3日前、町の西側、沿岸部の山岳地帯で、トレーラーのタイヤがパンクし、金属製のホイールリムがアスファルトを擦って火花が枯れ木に飛び散り、山火事が発生したことをよく知っていた。

カー火災と呼ばれるこの山火事は、他の多くの山火事と同様に、最初は幅広だが浅い炎の帯としてゆっくりと広がり、まるで肩を並べて行進する歩兵大隊のように、焦げた草や軽く焦げた木々を残していった。カー火災はまた、風、地盤の傾斜、そして可燃性燃料の指示に従って移動するという点で典型的なものだった。熱は上昇するため、まず湖を迂回して南東に進み、その後丘を登っていった。その日の早朝、火はレディングの丘を越え、北西の風を背に町に向かってゆっくりと下っていった。

ナップ氏がその日の仕事を終えようとしていた時、友人で野生生物学者のタリサ・ダークセン氏から、近所の住民が避難しなければならないかもしれないというメッセージが届いた。避難の判断を任されている機関の一つ、カリフォルニア州森林火災保護局（CalFire）は、世界最大規模かつ最も効果的な山火事対策機関の一つだ。CalFireは、炎の先端が次にどこに、そしてどれくらいの速さで移動するかを予測し、避難勧告を出す。その日、火はダークセン氏の自宅から北西に約1マイル（約1.6キロメートル）のランドパークという区画で、サクラメント・バレーの平野部に到達する可能性が高かった。

ナップと他のメンバーは計画を変更した。ダークセンの家で待ち合わせ、ピザを注文し、万が一に備えて彼女の出発準備を手伝うことにした。ナップは自宅に立ち寄り、耐火性のノーメックス素材の衣類を受け取った。ダークセンの店に向かう途中、もう一度オフィスに立ち寄ってヘルメットと非常用防火シェルター（耐火性の小型テントのようなもの）を受け取ろうかとも考えたが、おそらく必要ないと判断。

ダークセンの家の通りに曲がると、炎の正面は数マイル先で木々に隠れていたが、ナップはまっすぐ高く立ち上る煙が太陽をオレンジ色に染めるのを見ることができた。ダークセンの家に着くと、彼女はすでに荷造りを始めていた。ナップは、自分たちが何をしようとしているのかを確かめるため、近くのサクラメント川トレイルをジョギングして景色を眺めた。川の上流、対岸では、赤い炎が灰色の松や雑木林のオークを燃やしているのが見えた。

ナップ氏は写真を撮っていた時、奇妙なことに気づいた。彼が立っていた場所では南からの風が火に向かって吹いていたが、炎の前面は背後の北西の風に押されて逆方向に動いていた。そして、別の光景が目に飛び込んできた。煙の柱の一部が、まるで回転し始めたかのように、様々な方向に渦を巻いていたのだ。

ナップ氏は、これがかつては稀で危険な現象である「煙流火災」の前兆である可能性があることを知っていた。煙流火災とは、火災自体の上昇する熱の対流柱が十分に熱くなり大きくなり、風や天候の方向を変えて火の熱をさらに高め、ほとんど警告もなく急速に燃え広がり、逃げる人々を閉じ込める可能性がある現象である。

ナップは小道を駆け下りながら、歩いている近所の人たちとすれ違い、引き返すよう促した。しかし、彼でさえ、彼らがどれほどの危険にさらされているかは分かっていなかった。ダークセンが去った後、ナップと他の隊員たちは屋根と雨どいにホースで水をかけて、庭から段ボール箱や芝生用家具などの可燃物を片付けた。ナップは最後にフェンスと庭に水を撒いていた。

ナップ氏が蛇口をひねっている間にも、彼が目撃した渦巻く煙は急速に加速し、カー山火事の巨大な下層の煙の大半を、これまで観測された中で最大の火災竜巻へと変貌させた。その竜巻は、オクラホマ州の町を丸ごと消し去るEF-3竜巻の破壊力を持つ、高さ17,000フィート、時速143マイルで回転する炎の渦巻であった。

ナップ氏がダークセン氏の家の周囲に気楽に水を撒いている間に、空中の煙に隠れていたあの火災竜巻はサクラメント川を跳び越え、ランドパークに着地し、高圧送電線を切断し、木々を根こそぎにし、鉄パイプを電柱に巻き付け、何百もの家屋を破壊し、燃える残骸を民間の旅客機が飛ぶ高度まで吹き飛ばした。

ナップ氏が立っていた場所からそう遠くない場所で、カリフォルニア州消防局のショーン・レイリー隊長がトラックに女性とその娘を乗せて避難させていたところ、すべての窓が破裂し、割れたガラスが車内に降り注いだ。すぐ近くでは、37歳の消防検査官JJ・ストークがメーデーに無線連絡を取った直後、竜巻が彼の5,000ポンド（約2,300kg）のフォードF-150をアスファルトから持ち上げ、ブエナベンチュラ大通りを何度も転がり落ち、ストークは死亡した。同じ大通りでブルドーザーを運転していた他の3人のカリフォルニア州消防局員も窓ガラスを割られた。25トンの車両のうち1台が回転し、退職した警察官が運転するトラックの上に落下した。その警察官はトラックから飛び降り、炎上するブルドーザーのブレードの後ろに身を隠した。

ちょうどその頃、カール山火事の煙柱に吸い込まれた燃え盛る残骸が上昇気流から外れ、火災気象学者がフォールアウト・ゾーンと呼ぶ場所に漂い出た。まさにその名の通りだ。ナップ氏がそれを見ることは不可能だった。上空何万フィートも上空にあったのだ。また、燃え盛る家屋や木の残骸が焼夷弾のように急降下し、屋根を叩きつけて数十軒の家屋に火をつけるのも見えなかった。頭上の黒い渦巻く暗闇を見上げながら、カール山火事は典型的な浅い炎面のようにゆっくりと予測可能な進行をしているとまだ思っていたナップ氏は、自分が立っている樹皮チップに燃えさしが降り注ぎ、火を灯すのを見ていた。同時に、足元の地面が燃え上がる中、ナップ氏はさらに強力な熱脈を感じた。

その火災竜巻と、その後数週間猛威を振るった大火は、最終的に1000棟以上の住宅や建物を破壊し、8人の命を奪い、25万エーカー近くの土地を焦がした。しかし、2018年にカリフォルニアで発生した火災の中では、最大のものでもなければ、最も破壊的なものでも、恐ろしいほど異常な挙動を示した唯一のものでもなかった。カー川の南約100マイルのメンドシノ・コンプレックス火災は、ナップ氏が竜巻の下に不意に居座った翌日に発生したが、これもまた一時的に煙に押されて発生し、最終的に46万エーカー近くを焼き尽くし、当時カリフォルニア史上最大の山火事となった。11月初旬、マリブ近郊で発生したウールジー火災は、1,643棟の建物を破壊し、またしても火災竜巻を思わせる勢いで木々や電柱を地面から引き剥がした。同じく 11 月に発生した悪名高いキャンプ ファイアでは、24 時間で 70,000 エーカー (一時は 1 秒あたりフットボール フィールドほどの焼失) を焼き尽くし、都市火災を引き起こして 18,000 以上の建物を破壊し、主にパラダイスの町で 85 名が死亡し、数十億ドルの保険金が支払われ、州最大の公共事業体である PG&E が破産しました。

カリフォルニア州の2018年の山火事シーズンが終わるまでに、焼失面積は160万エーカーを超え、史上最悪の記録となった。この記録は20ヶ月弱維持されたが、2020年の山火事シーズンではなく、2020年夏の終わりのわずか4週間で記録を塗り替えられた。この期間の焼失面積は推定300万エーカーにとどまった。しかし、真に懸念されるのはそこではない。西部の山火事を理解する上で、焼失面積は、最も激しい火災の激しさが増す一方で、はるかに重要ではない。まるで気候と火災の燃料が限界を超え、制御不能な大火事の時代へと突入してしまったかのようだ。

「規模と激しさが増大しているだけでなく、火災の性質も変化しています」と、この問題に共同で取り組んでいる火災科学研究所と研究者のグループ、ピリージェンスの所長、デイビッド・サー氏は述べている。これまで経験したことのないほど壊滅的な火災が増えている傾向を考えると、さらに懸念されるのは、大規模山火事の物理現象は依然としてあまりにも解明が不十分であるため、火災モデル化ソフトウェアは、次にどこで発生するかを予測することさえほとんどできず、ましてや発生した場合の展開を予測することは不可能であることだ。朗報があるとすれば、サー氏が言うように、「こうした問題の多くに関する科学的研究が進行中である」ということだ。

カー山火事から約1年後、2019年6月の晴れた日に、カリフォルニア大学の大きなあごを持つ火災科学研究者ブランドン・コリンズは、白いピックアップトラックで杉の香りのする山道を下り、ブロジェット実験林へと向かった。タホ湖に近い4,000エーカーの大学所有地で、彼はここで森林管理慣行が山火事リスクに及ぼす影響を研究している。これらの慣行はすべて、カリフォルニアが燃えやすいという避けられない事実から始まる。スモーキーベアの影響を受けている現代人にとって受け入れがたいことだが、アメリカ西部では、ミシシッピ川流域の洪水やフロリダのハリケーンと同じくらい、火災は自然で避けられないものだ。火災は気候と生態系によって保証されているだけでなく、多くの生態系の健全性にとって不可欠だ。実際、西部で大規模な山火事が今日よりもはるかに少なかった20世紀は、不自然な例外として捉えるべきだろう。ある研究によると、それ以前、特に英米による征服以前は、カリフォルニアでは毎年山火事により推定600万〜1300万エーカーが焼失しており、これは現在の記録的なシーズンをはるかに上回る規模である。

しかし、過去に頻繁に発生した山火事のほとんどは、決定的な点で異なっていました。カー山火事の初期段階のように、浅い炎面で燃え、今日の大規模な山火事のように木全体を焼き尽くし、樹冠から樹冠へと燃え広がるのではなく、林床の草、松の腐葉土、倒木（いわゆる表層燃料）を焼き尽くしました。これらの定期的な表層火災は、一般的に燃料の総量を非常に低く抑えていたため、その後の火災も同様に、成木を傷つけることなく下層林を焼き尽くすことしかできませんでした。時間の経過とともに、これにより、草や低木の絨毯の上に広く間隔を空けて生育する老齢の針葉樹、オーク、マドローネの森が維持され、それがシカにとって絶好の餌となりました。先住民は、この結果を得るために土地を管理するため、数千年にわたってアメリカ西部の至る所で山火事を起こしてきました。そして、それが非常に成功したため、19世紀後半には、アングロアメリカ人の牧場主や木材業者さえもこの慣行を採用しました。

コリンズは、その様子を見せるために、ブロジェット森林の、16年間も昔ながらの方法で定期的に火を焚きながら管理されてきた区画にトラックを停めました。私たちは皆、風景に対して様々な反応を経験してきました。荒涼とした砂漠や暗い洞窟に不安を感じたり、熱帯の入り江で静寂を感じたり。森が本来の姿で燃えるように放置されていると、素晴らしい気分になります。巨大なサトウマツ、ダグラスモミ、そしてブラックオークの木々が、日差しを浴びて草原のような地面を覆い、風雨から守られながらも、自由に動き回れるほどに開けているのです。

現在カリフォルニア州の約2,000万エーカーを管理する森林局は、1905年の設立当初から、善意からこの種の土地管理に終止符を打ってきた。森林を木材、流域、狩猟といった目先の利益に結びつけ、山火事が生態系に何らかのプラスの影響を与えるという考えを否定し、森林局はあらゆる森林のあらゆる火災を可能な限り迅速に鎮圧することを学んだ。このアプローチの誤りは、1940年代には森林局自身にも明らかになった。研究者たちは、森林で火がつかない時間が長くなればなるほど、燃料が蓄積され、火災が悪化するという事実に気づき始めたのだ。

この洞察は1970年代までに森林局の公式方針に取り入れられ、地域の職員に対し、燃料使用量を抑える手段として計画的な制御された野焼きを行うよう奨励されました。しかし残念ながら、その頃には製材会社や製紙会社、そして煙の充満した空気を嫌い、国有林でのレクリエーションを楽しみ、火を純粋に破壊的なものとして捉える一般市民も、野焼きは悪であるという考えに傾倒していました。さらに、法的責任の問題（公有地での計画的な野焼きによって私有財産に生じた損害を誰が負担するのか）も重なり、森林局職員が特定の計画的な野焼きを実行することに躊躇するのは当然のことでした。カリフォルニア州の残りの1,300万エーカーの森林を管理する私有財産所有者は、（そして今もなお）自らの土地に火を放つ意欲がさらに低く、ましてや隣人がそうすることなど容認する気にはなれませんでした。一方、州境内の3,100万エーカーの非連邦所有地で発生するすべての火災への対応を任されているカリフォルニア州消防局（CalFire）は、森林局と比較すると、燃料管理に関する権限をほとんど持っていません。 CalFire の明確な使命は、あらゆる火災を迅速に消火することであり、そのために年間 20 億ドル以上を費やし、700 台以上の消防車と 75 機の航空機を運用しています。同局は毎年約 6,400 件の山火事に対してこの任務を非常にうまく遂行しています。

カリフォルニア州消防局長のブライアン・エステス氏は、カリフォルニア州58郡のうちわずか3郡の消防活動を指揮している。「年間400～500件の火災に対応しています。夏の暑い時期には1日に5～6件ですが、そのほとんどを目にすることはないでしょう。私が911番通報を受けて植生火災（例えば誰かの芝生の草地火災）に駆けつけると、「消防車7台、大隊長1名、ブルドーザー2台、空中給油機2機、航空機1機、そして手作業の消防隊2名が出動します。彼らは納屋を撤去します。しかし、これを100年間続け、人々に計画的な火災を許可しなければ、燃料はますます濃くなっていくばかりです」と語る。

次の目的地で、コリンズは生々しい例を見せてくれた。100年以上も伐採も焼却もされていない森の一角だ。老木の間に若木がぎっしりと茂り、松の腐葉土や落ち葉といった表層燃料だけでなく、いわゆる「ラダー燃料」と呼ばれる大きな倒木や低木も深く積もっていた。ラダー燃料とは、表層の火が樹冠へと昇り、より速く燃え広がるのを助ける燃料のことだ。その森は、直感的にも恐ろしいと感じられた。暗く、影が深く、迷路のように入り組んでいて、まるで古いおとぎ話に出てくる悪夢のような森のようだった。

燃えやすそうに見えたが、その部分のように管理が不十分な森林でさえ、最近まで歴史的な方法で、林床に沿って低い強度で燃えていた。結果として、消防士が生死を分ける決定を下すためのあらゆるモデリングツールや、火災が発生しやすい地域での社会構造など、山火事科学の全分野は、そのような火災の挙動に基づいている。この科学の中核となる数学は、1970年代初頭にまで遡る。当時、森林局の研究者リチャード・ロザーメルは、実験室で小規模な火災を使用して、風速、地盤傾斜、および火災の延焼速度の関係を表す方程式を作成した。ロザーメルは、自分の手法が、自分の研究室のような軽い表面燃料の山火事にのみ適切に機能することを知っていた。そして、炎が樹冠に達し、樹冠から樹冠へと飛び移った場合に何が起こるかを捉えることができなかった。しかし、いわゆるロザーメルの延焼方程式は、あまりにも多くの山火事に適用可能だったため、森林局はすぐに紙と鉛筆を使って、消防士が風速と斜面角度の数値を入力するだけで、火がどの方向に、どの方向に、一方向に、直線的にどれだけの速度で延焼するかを合理的に推測できる方法を開発した。最終的に、このモデリングフレームワークは扱いにくいスーパーコンピューターで実行され、その後、携帯型電卓で実行されるようになった。1990年代初頭には、PCベースのソフトウェアによって、消防士が地図上で2次元的に延焼を予測できるようになった。

森林局の科学者マーク・フィニーが開発したこのソフトウェアは、地図作成機能と火災燃料データの不足という大きな制約を抱えていました。つまり、消火すべき火災の地形図や植生データを読み込むことができなければ、あまり役に立ちませんでした。しかし時が経つにつれ、他の研究者たちが独自にこれらのデータセットをまとめ、互いに共有し、2009年には米国全土で利用できるようになりました。フィニーのソフトウェアは現在、軽量の地上燃料による延焼を非常に正確に予測できるため、業界標準となり、全国の消防士によって年間数千回使用されています。また、将来の火災発生をシミュレーションできるバージョンは、火災を予防したい土地管理者にも使用されています。

しかし、フィニーは1994年という早い時期に、当時のモデリング枠組みにはより深刻な限界があることに気づいていた。その年、ワシントン州中部で発生したタイークリーク火災と呼ばれる大規模で異例な火災は、フィニーのモデルの範囲を完全に逸脱した挙動を示した。風と地形に沿って浅い炎面を描いて燃えるのではなく、「火は基本的に3方向に、ほぼ毎日午後になるとほぼ同じ速度で燃え広がった」とフィニーは述べている。まるで風が火災の中心から360度外側へ吹き抜けたかのようだった。

タイイー・クリーク火災は、中心部の広大な地域を何日も燃え続けさせました。これは、いわゆる「マスファイア」と呼ばれる、やや推測の余地のある現象です。「火はただ膨らんで巨大な煙を上げ、そして日に日に拡大し続けました」とフィニー氏は言います。「『これは今の私たちがモデル化できる範囲をはるかに超えている。試すのも馬鹿げている』と思ったのを覚えています」

フィニーは、ロザーメルの延焼方程式をどれだけ修正しても、タイイー・クリークのような火災を説明できないことに気づいた。ロザーメルの延焼方程式は小規模な実験室火災を想定して開発されただけでなく、20年間の使用経験は、軽質燃料中を高速で移動する浅い炎面に焦点を当てており、途中で点火する低速で燃える重質燃料は考慮されておらず、ましてや地上の火災と周囲の大気との間のフィードバックは考慮されていなかった。言い換えれば、フィニーが当時同僚に言ったことを思い出すように、「実のところ、この方程式がどのように機能するのか、私たちには全く分かっていないのです」。

この問題の解決に向けて、フィニーは2000年代初頭から、何も仮定せず、根本原理に立ち返った。モンタナ州ミズーラの研究施設で新たな実験用の火を焚き、山火事が単純な熱放射によって広がるのか（当時の常識だった）、それとも炎との直接接触によって広がるのかといった基本的な疑問を再考した。

「これは非常に難しい問題です」とフィニーは言う。「キャンプファイヤーを囲んで眺めたことがある人なら、炎が常に揺らめいていることに釘付けになるはずです。このような非定常現象をモデル化するには、どのように特徴づければよいのでしょうか？」 フィニーが学んだところによると、軽い粉砕燃料は対流によってのみ発火し、通常は30秒以内に約1,500度で自然消滅する。一方、丸太や倒木などの重い燃料は、数時間から数日間、燃えさしでくすぶったり赤く燃えたりしながら、その間ずっと熱を放出する。そして、持続的な風が吹くと、爆発的に燃焼し、蓄えられたエネルギーを急速に放出する傾向がある。まるでキャンプファイヤーに息を吹きかけるときのように。

その基礎研究を行っているとき、フィニーは偶然、 「火と空中戦争」という題名の、第二次世界大戦中の連合軍の爆撃作戦に関する本に出会った。彼は、イギリスとアメリカの司令官がドイツと日本との戦争を推し進めていたとき、都市を爆破するよりも焼き払うほうが簡単であることに気付いたことを知った。その秘訣は、まず建物を倒し、次に火をつけることだった。イギリス空軍は1945年にドイツの都市ドレスデンでまさにそれを行った。軍の情報将校たちは偵察写真を解析して主に木造の古い地区を特定し、次に高性能爆薬で飽和爆撃した。第二波の航空機が、同じ地区を200万ポンドを超えるマグネシウム・テルミット焼夷弾で襲った。これは都市を燃やすという望み通りの効果をもたらしたが、予期せぬことも引き起こした。これらすべての建物が燃え始めてから間もなく、つまり 30 分後に、熱と煙の巨大な一本の柱がドレスデン上空に立ち上り、巨大な雷雨のような形を呈しました。

ドレスデンの大火災は、巨木を根こそぎにし、真っ二つに折り、屋根の破風や家具を巻き上げ、無数の人々を落ち葉のように渦巻く炎の竜巻へと吹き飛ばすほどの、ハリケーン級の強風をもたらしたことで有名です。火災が収束する前に、この大火災は数平方マイルの都市を完全に焼き尽くしました。

フィニーはまた、冷戦時代に出版された、ドレスデンの火災旋風と、原爆投下後（これも約30分後）の広島上空で発生した同様の火災旋風を分析した、知られざる研究報告書の山を発掘した。国防原子力庁の委託を受けたこれらの報告書の一つは、爆撃によって引き起こされた火災旋風と、自然災害によって引き起こされた火災旋風を比較している。例えば、1923年の東京地震では、炎を噴くサイクロンが川に浮かんでいたボートを持ち上げ、川の水も約15メートルも吹き上げ、4万人が避難していた軍の補給基地を直撃し、ほぼ全員が死亡した。

さらに別の報告書「大規模火災と火災の挙動」は森林局が 1964 年に発行したもので、国有林が核兵器に襲われたら何が起きるかを調査した。著者らの計算によると、数メガトンの弾頭が爆発すると、同時に 1,200 平方マイルもの広さの土地が燃え広がり、最終的には 10,000 平方マイルを焼き尽くす大火災を引き起こす可能性がある。関係する研究者らは、自然発生する山火事が、少なくとも理論的には、同程度の被害をもたらす可能性があることを十分に認識していた。これは、火災が発生しやすい西部の原野の人口爆発を考えると、特に恐ろしいことだった。森林局は、リスクをよりよく理解するために、一連の大規模な実地試験を実施した。その中では、北カリフォルニアの連邦政府所有地に、都市部と郊外の地域に似た街路格子を設置した。これらの地域の各住宅地に原野の燃料 (あるケースではジュズダケとピニオンの木) が積み上げられ、火がつけられた。また、野火による大規模な火災は、第二次世界大戦の火災と驚くほどよく似た形で燃えることも確認された。

フィニー氏は、こうした資料を全部読んでいるうちに、何かがカチッと音を立てたと私に言った。「『なんてことだ、私たちは大規模な火災の条件を作り出しているんだ』と気づいたんです」と彼は言う。「こうした火災が大規模になっているのは、例えば気候変動や事故のせいだけではありません。都市と同じように、私たちの土地には長時間燃焼する重質燃料が満ち溢れているからこそ、大規模な火災になっているのです」

戦時中の爆撃作戦であれ、カーのような煙によって運ばれた火災であれ、パラダイスを破壊したような風によって運ばれた火災であれ、火災旋風の主成分は、風の弱い広い範囲で、軽い燃料と重い燃料が混ざり合った多数の小さな火が同時に燃えることのようです。その広い範囲が何時間も赤々とくすぶる残り火とともに燃え続けると、それら多数の小さな火の個々の対流柱が結合して、1つの巨大な煙になります。その煙の中の熱い空気が上昇すると、その基部の空気と入れ替わる何かが必要になります。つまり、あらゆる方向からより多くの空気が吸い込まれるのです。これにより、360度の風のフィールドが炎に直接吹き込み、鍛冶場の通気口と同じ効果で火に酸素を供給し、重い燃料（巨大な建築用材木や成熟した木）でさえ本格的な燃焼に転じるほどの温度を押し上げます。これらの重質燃料は対流柱にさらに多くの熱を送り込み、フィードバックループを形成します。柱はこれまで以上に速く上昇し、より多くの風を吸い込みます。まるで火が自ら燃え広がる方法を見つけたかのようです。

カー・ファイアの際、まさにそれが起こったようです。ネバダ大学の大気物理学者ニール・ラロー氏によると、7月26日の朝に放たれた気象観測気球が、サクラメント渓谷の数千フィート上空に逆転層と呼ばれる暖かい空気の層を検知したそうです。

ナップ氏がオフィスで仕事に取り掛かる間、この逆転層はカー山火事の熱気を地表近くに閉じ込めていた。しかし、日が暮れるにつれて、熱気はより高高度へと押し上げられ、徐々に冷えていった。

ナップ氏が火災現場を視察するために川までジョギングした頃、この煙は高度18,000フィート（約5,600メートル）に達していました。これは、上昇した水蒸気が凝縮して液滴状の雲を形成し、火災積乱雲（火災によって発生する回転する雷雲）を生み出すのに十分な高さです。高温の蒸気が液滴化するこのプロセスでは熱が発生します。これは、プールから風に吹かれた時に誰もが感じる蒸発による冷却効果の逆効果と考えることができます。火災の煙の場合、水蒸気が液滴状の雲に凝縮することで、煙自体に新たな熱が供給され、煙はさらに速く、より高く上昇します。

一方、地上では、上昇する煙が、ナップ氏が火に吹き込むと指摘した南西と北西の二つの既存の風を吸い込むことで、新たな空気を引き込んでいた。二つの風は斜めに吹きつけ、炎の先端で交差し、互いに絡み合って炎を巻き込み、渦巻く炎の渦を作り出した。煙が高く上がるほど、渦の回転速度は速くなった。ラロー氏はこれをフィギュアスケート選手に例えた。「スケーターは両腕を大きく広げてゆっくりと回転を始め、次に両腕を内側に引き込み、頭上に持ち上げる。すると突然、ものすごく速く回転し始めるのです。」

火災竜巻が家屋を粉々に破壊し、燃え盛る残骸をナップ上空に舞い上げ、煙霧が引き起こす現象の中でも最も危険なものの一つ、火の粉の雨を降らせた。典型的な地表から発生する山火事は、火災の浅い炎面が通過する直近の領域のみに火を付ける。一方、落下する火の粉は、煙霧によって発生する火災を中心燃焼点から数マイルも離れた場所まで延焼させる。まるで焼夷弾がナップ周辺で発生したような全く新しい大規模火災を引き起こすかのように。

この種の火災は、消防士が逃げることができないほど急速に広がり、消火できないほど高温になるため、鎮圧がほぼ不可能である。また、西部の非常に多くの人々が、こうした火災が増加している場所、つまりカリフォルニア州の多くの山脈にある郊外無秩序な未開地域、つまり野生地域と都市の境界、または WUI (woo-ee と発音) に定住しているためでもある。

「私たちは、この極めて不安定な地中海性気候の中に、何百万人もの人々、道路、家屋、そして庭を詰め込んできました」と、パラダイスの町で育ったカリフォルニア州消防局長のエステス氏は言う。さらに悪いことに、エステス氏によると、これらの人々の多くが、パラダイスと同様に、山火事の燃料が蓄積し、風が特に強く吹きやすい川や小川の排水路の上にある、趣のある古いゴールドラッシュの町々に引き寄せられているという。

「カリフォルニアの地図を広げてみれば、パラダイスと全く同じ要素の組み合わせを持つコミュニティが 150 個見つかります」とエステスは言います。

エステス氏によると、これらのコミュニティのいずれにおいても、「壊滅的な火災が発生すると、住民を避難させなければなりません。それが事態を非常に複雑にし、言葉では言い表せないほどです」とのことだ。エステス氏はさらに、故郷のキャンプファイア発生から少なくとも最初の16時間は、消防士たちは主に住民を家から避難させ、ブルドーザーを使って、交通渋滞に巻き込まれて徒歩で逃げたドライバーが放置した車で塞がれた道路を撤去するだけでした。その間ずっと、「消防車は一台も消火活動を行っていませんでした。全員が人々の救助に努めていたのです」とエステス氏は語る。

もちろん、最後に無視できないのは気候変動だ。そして、それが既に私たちの現在の悪夢を想像を絶するほどの大惨事へと押し進めている可能性もある。ナップ、フィニー、コリンズ、そして他の数人の研究者（そのほとんどは現在、火災科学コンソーシアム「ピレジェンス」に関わっている）は、それが起こりうる特に恐ろしい方法を既に特定している。現在の気候変動のパターンは、西部における冬の降雪量がますます減少し、夏はますます暑くなり、干ばつはますます深刻化し、極端な火災気象（長期間の乾燥した暑さによって草や木から水分が蒸発し、小さな火花さえも大火事に変えるほどの猛烈な風が吹く）がますます深刻化すると示唆している。一方、主に環境規制による商業伐採の減少は、計画的な野焼きに対する私たちの集団的な不寛容（誰も煙の充満した空気を好まない）と相まって、森林は不自然なほどに若木で密集している。樹木が増えれば、同じ地下水をめぐって根が競争することになります。2011年から2016年にかけてカリフォルニア州で発生した干ばつでは、この競争とキクイムシの共存により、息を呑むほどの1億5000万本もの樹木が枯死し、これは米国史上最大の大量枯死となりました。

枯れ木が山火事にどのような影響を与えるかは誰にも分かりません。初期の研究では、乾燥した針葉が森林の地面だけでなく、樹冠から樹冠へと火の延焼を促進するため、樹木の枯死は数年間、深刻な火災のリスクを中程度に高めると示唆されていました。現在起こっているように、全ての松葉が落ちれば、深刻な火災のリスクはしばらくの間低下すると予想されていました。最も恐ろしいのは、少なくとも10年から15年後、1億5000万本の枯れ木（推定9500万トンの乾燥した薪）が、既に厚い針葉樹の腐葉土の上に、小枝や太い枝が積み重なって積み重なっている、その上に倒れると考えられていたことです。その時点で、私たちは、表向きは荒野と木材の経済的価値を保護することを目的とした納税者のお金を使った1世紀以上にわたる取り組みを通じて、シエラネバダ山脈の西側斜面全体を、人類が経験したことのない最大の火災で焼き尽くす準備を集団で整えていただろう。

この恐ろしい長期リスクも、ますます破壊的な火災へと向かう全体的な傾向も、カリフォルニア州政府には見逃せない問題です。それがPyregenceの誕生につながりました。サンフランシスコ大学のSaah氏がコーディネートするPyregenceは、大規模火災や煙を原因とする大規模火災を含む、全く新しいソフトウェア・エコシステムの構築を目指しています。その目的は、消防士の対応を支援することと、一般市民が都市計画や計画的焼却などの燃料処理について賢明な判断を下せるよう支援することです。この課題全体は単一の研究室では対応しきれないほど大きく、緊急性も高いため、Pyregenceはそれをいわば分散型マンハッタン計画のような、協調的な火災モデリング研究へと分割しました。

フィニー氏は、西部の国有林のように深く積み上げられた大型木質燃料の挙動を研究するピレジェンス社のワーキンググループに参加しました。現場の研究者たちは現場に出向き、山火事の燃料床の詳細な測定を行いました。一方、モンタナ州に戻ったフィニー氏は、穀物サイロほどの大きさの新しい燃焼室の建設を委託しました。完成すれば、この燃焼室で丸太などの資材を数フィートの深さまで積み上げることで、山火事の燃料床を再現できるようになります。そして、燃料床に点火し、風と湿気を当て、燃焼速度とエネルギー放出速度、つまり彼が「大規模火災の熱機関部分」と呼ぶものを定量化します。

「私たちが本当に探しているのは、こうしたものがどのようにして炎へと移行していくのかということです」とフィニーは言う。「森林の地面でただくすぶっているのではなく、どのようにして大規模な火災に積極的に関与していくのでしょうか？」

すべてがうまくいけば、フィニー氏の作業グループは最終的に、さまざまな荒野の燃料床の 3 次元デジタル シミュレーション (本質的にはMinecraft のボクセルに似たデジタル キューブ) をコード化し、GIS マッピング データによって生成された風景全体に無限のバリエーションで積み重ねたり配置したりできるようになります。

さらに、国立大気研究センターのジャニス・コーエン氏が率いる別のグループは、カリフォルニア州を8つの火災地域に分け、それぞれの過去の深刻な山火事を研究した。これらの火災がどのように、いつ広がったかを分析することで、コーエン氏のチームは火災が例外的に速く広がった日を特定し、気象観測所と衛星データを調べて2つの関連データセットを求めた。1つは、火災の急激な拡大と一貫して関連する高温の風などの地域気象条件、もう1つは、こうした地域気象条件と一貫して関連する幅500マイル以上の大規模気象パターンである。このグループの目標は、あらゆる地域での極端な火災気象に対する気象早期警報システムを構築することだ。コーエン氏はすでに、結合大気野火環境（CAWFE、コーヒーと発音）と呼ばれる実験モデルを使用して概念実証テストを実施している。大気気象シミュレーターと火災延焼アルゴリズムを組み合わせたCAWFEにより、コーエン氏は、たとえばカー山火事のような過去の火災の周辺で発生した地域的および大規模気象を正確に取り込むことができた。彼女は、カー火災が発生したまさにその地点で火災を誘発し、火災竜巻が自ら発生するのを観察しました。環境シンクタンク、Spatial Informatics Groupのマネージングプリンシパルも務めるサー氏によると、将来的には、CAWFEの延焼予測コンポーネントに、フィニー氏が開発を希望しているような燃料モデルを補完し、開放炎燃焼下で長時間燃焼する重質燃料が生み出す膨大な追加熱を考慮できるようにしたいと考えています。そして、リアルタイムの気象データを入力することで、ピリージェンスは将来初めて、カリフォルニア全土で発生する大規模な煙による火災の正確な短期予測を行うことができるようになるでしょう。

一方、カリフォルニア大学マーセド校では、気候研究者のルロイ・ウェスターリング氏が率いるピレジェンス・グループが、未来の壊滅的な火災をいかに防ぐかという極めて重要な長期課題に取り組んでいます。ウェスターリング氏によると、アメリカ西部の今後の火災シーズンは平均して前年よりも悪化する可能性が高いことを考えると、これは特に差し迫った課題となります。「それにどう適応すればいいのでしょうか？カリフォルニアだけではありません」と彼は言います。「西海岸全体、ロッキー山脈、カナダとアラスカの一部で、定期的に火災が発生することになります。ですから、これほどの地理的規模で同時に火災を管理すること自体が、その規模の大きさだけでなく、それと共存することの心理的影響まで、計り知れないのです。」解決策として、ウェスターリング氏のグループは現在、サー氏が「統計的機械学習の怪物」と呼ぶものを開発中です。これは、研究者が地中の燃料、通常の火災、さらには計画的な焼却などの土地管理手法が相互作用する、様々な長期気候シナリオを実行できる大規模なシミュレーションエンジンです。理想的な世界では、政策立案者は次のような疑問を持つだろう。「もし私たちが終末レベルの気候変動に陥ったとしても、山岳地帯では耐火住宅の建設のみを許可しながら、賢明な計画的焼却を大量に実施すれば、今から 50 年後の火災嵐はどのようなものになるだろうか？」

カリフォルニア州の壊滅的な2020年山火事シーズンは、記録上最も暑い8月の中頃に乾燥した雷雨とともに幕を開けました。この嵐では、1週間で1万2000回の落雷により数百件の火災が発生しました。9月初旬には、州史上最大級の山火事となった山火事も3件発生し、その後、強い北東風が吹き荒れ、さらに過酷な状況へと追いやられました。ブロジェット森林付近では、北東風の影響で比較的小規模だったベア山火事が巨大な火災積乱雲へと変貌しました。24時間の間に23万エーカー（約10万平方キロメートル）に延焼し、これは観測史上最大級の延焼面積の一つとなり、数百棟の建物が破壊され、15人が死亡しました。サクラメント渓谷全域で、同じ強風が他の山火事を融合させ、85万エーカー以上に及ぶ、州史上最大の火災となったオーガスト・コンプレックス火災を発生した。

さらに驚くべきは、9月4日にシエラネバダ山脈南部の枯れ木の多い地域で発生したクリーク火災です。翌日には巨大な火災積乱雲が発生し、多くの人気の湖、キャビン、キャンプ場を焼き尽くしました。巨大な生きている木々が地面から引き抜かれ、道路に投げ出され、360人以上の人々と16匹の犬がマンモスプール貯水池の岸辺に取り残されました。その結果、カリフォルニア州兵は軍用ヘリコプターで数百人を一晩中救助せざるを得なくなり、これは前例のない事態となりました。

「あれは奇妙な獣だ」と、クリーク火災についてサーは語る。「私たちの研究グループでは、あの火災について非常に多くの議論が交わされている。なぜなら、この火災は常軌を逸した動きをしているからだ」。最も特異な点の一つは、クリーク火災の広大な中心部で放出されたエネルギーが、周辺部と同じくらい高温で高かったという事実だ。これは大規模火災の典型的な特徴であり、恐ろしい未来、つまり1億5000万本の枯れ木が炎に包まれる未来が、すでに私たちの前に迫っていることを意味しているのかもしれない。「クリーク火災の衛星画像を見ると、まるで核爆弾が爆発したかのようだ」とサーは言う。「あの火災の挙動、激しさ、そして成長の速さは、本当に異常だ」

大気物理学者のラロー氏も唖然とした。「言葉を失いました」と彼は言う。「シエラネバダ山脈で巨大な火災積乱雲を発生させた大規模な山火事を何度も見てきましたが、今回の現象はそれをはるかに凌駕しています。雲は高度4万フィート（約1万4000メートル）どころか、5万フィート（約15000メートル）以上まで上昇しています。竜巻並みの渦が何時間もの間、長寿命で発生しているのです。」

これらの渦は、キャンプ場や道路に倒れた巨大な生木を円形に倒し、避難経路を遮断しました。また、火災の煙は12時間にわたって断続的に雷を発生させ、さらに「煙の崩壊」と呼ばれる異常な現象も発生しました。これは、上昇気流が上空で冷えると突然方向転換し、炎の中心に向かって強力な下降気流を発生させる現象で、炎を四方八方に押し広げ、広大な土地を新たに燃え上がらせます。

「これは、私たちがこれまで目にした中で最も激しい火災の一つになる可能性があると、私は強く感じています」とラロー氏は言う。「多くの点で、カー火災よりもはるかに激しい火災だと思います。」

もちろん、ナップ氏にとって、カー川ほど激しい火災は他にないだろう。特に、燃え盛る樹皮チップの真っ只中にいて、燃え盛る火の粉が周囲の家々に火を噴いたあの瞬間はそうだった。ナップ氏は最近、あの時のことをこう語った。「安全装備が足りず、消防設備も何もなかった」――助けを呼ぶ人もいなかった――「それに、町の反対側には家族がいた」

車に向かったナップは、怯える近隣住民の渋滞に巻き込まれた。頭上を竜巻が轟き、周囲では家々が燃え盛る中、彼らはゆっくりと道を進み、安全な場所へとたどり着いた。翌日、ナップは再び車を走らせ、ダークセンの家を見に行った。近所では、一夜にして60軒以上の家が全焼しており、すぐ隣の家もその被害に遭っていた。ダークセンの家では、一筋の火の粉が地面の網戸の通気口を通り抜け、床板にゆっくりと火をつけた。この火は制御不能になる前に、通りかかった消防士によって消し止められたようだった。

ナップ氏の言葉を借りれば、その光景は「緊迫感があり、悲しいもの」だった。それは、ナップ氏も他の誰もが木を見て森を見ず、自分たちがどれほど危険な状況に置かれているかをまったく認識していなかったからという理由も大きい。

表紙写真：Kevin Cooley/Redux

レタリング：シモーネ・ワイルダー

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