オーケストラの慎重なコロナ復帰の背後にある科学

先月、ベルリン・フィルハーモニー管弦楽団のメンバーたちは数週間の隔離を経て、自宅のコンサートホールに戻った。彼らは地元のウイルス対策規制に従い、緩やかな星座状に舞台に座った。一度に舞台に立てるのは15人だけ。弦楽器は2メートル、木管楽器と金管楽器は5メートル離れて座った。これは、世界的な呼吸器ウイルスのパンデミックの中、マスクなしで大量の空気を吹き出すためだ。彼らはリゲティ、ペルト、そしてバーバーの曲を演奏した。そして演奏の最後に、彼らは空っぽで静まり返ったホールに向かって、かすかな微笑みを浮かべながらお辞儀をした。ニューヨーク・タイムズ紙のクラシック音楽評論家は、自宅のアパートからこの演奏をライブで視聴し、「ぎこちない」ながらも「感動的」だったと評した。

階段を掃除する清掃員

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ベルリンの別のオーケストラの本拠地であるコンツェルトハウスのディレクター、セバスチャン・ノルドマンは、彼らのステージ復帰を興味深く見守っていた。彼のオーケストラは、ピアニストのラン・ランとのストリーミングコンサート、オーケストラの演奏者と聴衆が電話で直接行う一対一のリサイタルシリーズなど、バーチャル実験を数多く行ってきた。ノルドマンはまた、来年200周年を迎える歴史的なコンツェルトハウスの建物のバーチャルツアーも行っていた。しかし、彼は遠くから聴くことに飽き始めていた。「デジタルは楽しいが、飽きてしまう」とノルドマンは言う。「それは私たちの本当の焦点ではない。私たちの焦点は、ホールで行われるアナログコンサートだ。それは聴くことの質が違う」。彼にとって、そして世界中の音楽家にとっての課題は、それをどのように安全に行うかということだ。

新型コロナウイルス感染症の最悪の事態を乗り越えた後に再び訪れてほしいと願う人々の喜びのリストの中で、オーケストラはたいてい最後に来る。これは期待値を管理する問題だ。オーケストラは結局のところ、非常に大勢の人が屋内に密集し、多くの人が一度に何時間も激しく楽器を吹き続ける集団だからだ。さらに、音楽集会はすでにウイルスの蔓延に関与していることが示唆されている。ワシントン州では、聖歌隊の練習に参加していた1人の感染者が52人の感染を引き起こしたと考えられている。教会でも、賛美歌を歌う会衆がウイルス蔓延の温床となっている（ホワイトハウスは聞きたくないかもしれないが）。

「疫学的証拠は説得力があります」と、コロラド大学環境工学教授のシェリー・ミラー氏は言う。しかし、彼女のような研究室の科学者の立場からすると、それは逸話的なものだ。合唱に関連したこれらのエピソードにおける正確な感染経路については、さらなる調査が必要だ。歌手たちが硬い「T」を発音する際に、感染性の唾液が飛び散ったのだろうか？それとも、歌う際の呼吸法、つまり肺の奥から空気を無理やり吐き出す方法が効果的だったのだろうか？それがエアロゾルの発生に関係していたのかもしれない。エアロゾルとは、空気中に漂い、吸入される感染雲を作り出す非常に小さな粒子のことだ。あるいは、ヴェルディやモーツァルトのせいではなかったのかもしれない。歌手たちが皆、同じ不運なスナックテーブルの周りに集まっていただけなのかもしれない。

歌唱のリスクについては、科学文献に手がかりがあり、主に1950年代に遡る呼吸と発話に関する研究が参考になります。当時、主な関心は麻疹の予防でした。大きな声で歌うとエアロゾルの放出量が増えるという観察結果があります。（合唱によるスーパースプレッダーの発生事例では、エアロゾルの吸入が主な原因だとミラー氏は考えています。）しかし、楽器に関しては、研究者にはリスクと適切な予防措置を評価するための基本的な知識すら不足しているとミラー氏は言います。学校音楽協会の要請を受け、ミラー氏は先週、この問題に関する研究を開始しました。

最大の懸念はオーケストラの後方、つまり木管楽器と金管楽器に潜んでいる。楽器の種類は実に多様だ。チューバの巨大なベルから放出されるガスは、まっすぐに吹くフルートと比べてどうだろうか？フレンチホルンの渦巻状の管とオーボエはどうだろうか？多くの点で、実際には全く異なる。楽器を通る空気の流れ方や、演奏者の呼吸法にも違いがある。飛沫は口から出るのだろうか、それとも肺の奥から出るのだろうか？楽器によっては、リードを吹く必要があるものや、幅の広い金属製のマウスピースが必要なものがある。これらの要因は、どのような粒子が生成されるか、それらの粒子が空気中にどれくらい長く滞留するか、そして最終的にそれらが保有する感染性ウイルスの量に影響を与える可能性が高い。それぞれの楽器について、新たな一連の疑問を問う必要がある。そして、これまでのところ、誰もそれを真剣に検討していない。

「われわれは自ら専門家になる必要があった」とノルドマン氏は言う。そこでベルリンでは、フィルハーモニー管弦楽団やコンツェルトハウスを含む7つの主要なオーケストラが、ドイツ最高峰の学術医療センターであるシャリテの疫学者に指針案を策定するよう依頼した。フィルハーモニー管弦楽団の5月の公演で示された当初のルールは、音楽特有の要素を全く基にしていないように思われると彼らは指摘した。「もしかしたらスポーツから来たのかもしれない」とノルドマン氏は示唆する。シャリテの研究者たちは入手可能な証拠を調べたが、確かに証拠は乏しかった。それには楽器の定性的な評価や、ある種の煙を使ってさまざまな楽器が周囲の空気をどのように動かすかを測定したドイツでの最近の研究が含まれていた。他の科学者によるレビューはまだ受けていないその研究ではほとんど撹乱が見られず、楽器が飛沫（通常はエアロゾルより大きい）を特に遠くまで飛ばしていないことが示された。基本的な物理学によれば、それは驚くべきことではありません。マウスピースからは空気が素早く楽器に入りますが、広い開口部からはゆっくりと抜けていくからです。

シャリテの研究者たちが先月発表したガイダンスは、楽観的な内容だった。彼らは、弦楽器奏者同士の間隔を1.5メートル、金管楽器と木管楽器奏者同士の間隔を2メートルにすれば、演奏は可能だと提案した。また、飛沫感染を防ぐため、管楽器奏者と金管楽器奏者の間にプレキシガラスを設置することも提案した。これは珍しいことではない。障壁は、他の演奏者を大音響から守る役割を果たしているからだ。オーケストラは、この研究結果を保険会社、政府機関、そして音楽家協会に持ち込み、ベルリンのコンサートホールが7月に観客を再び迎え入れる際には、これらの予防措置を講じることで合意した。

しかし、バージニア工科大学のエアロゾル研究者リンジー・マー氏は、これらの規制は重要な懸念事項を見落としている可能性があると指摘する。「彼らは気流の一側面しか見ていません」と彼女は言い、気流速度への依存について言及する。「エアロゾルを直接測定していません」。空気中に長く滞留するこれらの小さな粒子は、気流速度の測定だけでは捉えるのが難しい。合唱団におけるスーパースプレッディング現象を知った後、演奏家間の感染の可能性に興味を持ったマー氏は、オーケストラやバンドにとってもエアロゾルが重要な危険となる可能性があると考えている。

しかし、ここでも、機器固有のデータは限られています。マー氏がこの特定の問題に関して見つけることができた唯一の研究は、ブブゼラに関する研究でした。2010年の南アフリカワールドカップで観客席から鳴り響いたあの悪名高いプラスチック製のホーン、ブブゼラです。この研究では、ロンドン衛生熱帯医学大学院の研究者たちがホーンのベルから放出される粒子を測定しました。彼らは、空気中に漂うのに適した微粒子、特に5ミクロン未満の微粒子を発見しました。5ミクロンは、潜在的なエアロゾルと、より速く地面に落下する飛沫を区別するための（やや恣意的な）基準値です。

マールは、フルートを演奏する息子の協力を得て、オーケストラでより一般的に見られる楽器に、同様の力学が当てはまるかどうかをテストする予定だ。息子は研究室でマールに同行し、「空気力学的粒子サイザー」と呼ばれる、フィルターをかけた空気を流す大型電子レンジほどの大きさの袋に、バンドの音を吹き込む。シンプルなプラスチック製のチューブであるブブゼラと同様に、フルートも粒子を比較的まっすぐに吹き込むことができる。（ノルドマンは、この楽器がドイツの研究者たちに特有の問題ももたらしたと指摘する。「フルートはカタパルトのようなものだ」と彼は言う。研究者たちはプレキシガラスを増やすよう指示した。）しかし、管が空気の流れを遅くしたとしても、理論上は金管楽器であってもエアロゾルを放出する。「曲がっていても、エアロゾルは楽器を簡単に通り抜けてしまう」と彼女は言う。「エアロゾルは小さいので、曲がりに沿って移動する」。彼女は息子の中学時代のバンド仲間にもこのテストを手伝ってほしいと考えている。

マー氏は、エアロゾルの影響を考慮に入れても、バンドの再結成を完全に否定しているわけではない。ステージ上の椅子の間隔だけでなく、もっと多くの要素を考慮する必要があるのかもしれない。演奏はどこで行われているのか？室内の換気はどうなっているのか？特に学校のバンドにとって改善策の一つは、ウイルスを含んだエアロゾルが空気中に拡散しやすい屋外で演奏することかもしれない。「来年はマーチングバンドが結成されるかもしれませんね」と彼女は言う。

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「この問題を考える上で重要なのは、大量のウイルス粒子を吸い込むリスクをいかに最大限に減らすかということです」と、コロラド大学の研究者であるミラー氏は語る。「換気設備のない小さな混雑したクラブで3時間も演奏するとなると、今はちょっとリスクがあるように思えます」。野外コンサート、あるいは大きなオープンホールでのコンサートの方が良いかもしれないと彼女は付け加える。しかし、それにもさらなる研究が必要だ。コロラド州立大学とメリーランド大学で計画されている、彼女自身の研究と並行した2つの研究では、これらの疑問をより深く考察し、楽器群がどのように相互作用するか、そして粒子が異なる空間内でどのように移動するかをモデル化する。

ベルリンでは、オーケストラがプレキシガラスの設置や間隔の確保以外にも予防措置を講じるとノルドマン氏は指摘する。例えば、一部のリハーサルやコンサートの前には、団員全員が検査を受ける。これは、ドイツのサッカー選手を無観客試合に復帰させるために行われたのと同様の措置だ。陽性反応が出た場合は試合に出場できない。長期的には費用がかかりすぎるとノルドマン氏は付け加える。「大変な作業です。大変なストレスです」と彼は言う。数時間以内に診断結果が出る検査室も必要だ。また、オーケストラ団員は感染リスクを減らすため、会合と会合の間には厳格なソーシャルディスタンスを維持しなければならない。他のドイツ人が社会復帰を謳歌している今、これを強制するのは特に難しい。

この新しいガイドラインにより、コンツェルトハウスは約55人の演奏者を舞台に詰め込むことができる。ホールの最前列の座席を空ければ最大70人まで収容できる。これを念頭に、ノルドマンは今後のシーズンを小規模なオーケストラ作品を中心に計画している。「今後3ヶ月はベートーヴェンとブラームスを演奏すれば大丈夫だ。素晴らしいプログラムが組める」と彼は言う。「でも、もしマーラーもシェーンベルクもいなくなったらどうなるか、想像できますか？そんなことを考えると胸が痛みます」（マーラーの交響曲の中には、200人以上の演奏者と歌手が必要となるものもある）。

もう一つの課題は、観客だ。コンツェルトハウスでは、観客同士がより安全な距離を保って座れるよう、収容人数を通常の3分の1以下に減らす予定だ。ノルドマン氏は、長期的には財政的に持続可能ではないと述べ、小規模オーケストラにとっては、こうした変化があっという間に存続を脅かす事態になるのではないかと懸念している。しかし今のところ、彼がより懸念しているのは、それが音楽そのものにどのような影響を与えるかだ。「観客がいないと、美しくない悲しみが生まれます」と彼は言う。「特別な瞬間を生み出すには、緊張感に満ちた満員のホールが必要なのです」

来年、コンツェルトハウスが200周年を迎えるにあたり、オーケストラは開館初日に初演されたオペラ『魔弾の射手』を上演する予定です。特別なオペラソリストを招聘する予定なのですが、ノルドマン氏自身も具体的な方法については未定です。ソリストは舞台裏のガラスの箱の中に立つのでしょうか？満員の観客が特別な瞬間を演出してくれるのでしょうか？「解決策が見つかると楽観しています」と彼は言います。「文化の重要性が戻りつつあります。」

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