一部の洪水は非常に深刻で、100 年に 1 回以上発生することはほとんどありませんが、21 世紀の終わりまでに海面上昇により、毎年のように極端な洪水が発生し、沿岸地域のコミュニティが脅かされる可能性があります。新しい研究によると、二酸化炭素排出量が2040年までにピークに達するという穏やかなシナリオの下でも、沿岸地域のほとんどが今世紀末までに毎年100年に一度の洪水に見舞われることになる。早ければ 2050 年に、世界中の地域で平均 9 ~ 15 年ごとに 100 年に一度の洪水が発生することになります。

100 年に一度の洪水とは、過去のデータに基づいた、特定の年に超過する可能性が 1% である極端な水位です。その名前とは裏腹に、100年に一度の洪水が同じ地域を何年も連続して襲う場合もあれば、100年間全く発生しない場合もある。しかし、新しい研究では、これらの歴史的傾向はもはや将来の洪水の正確な見通しを提供していないことが判明しました。

「温暖化気候では、100年に一度の出来事とみなされなくなるまで、平均して100年に1回この基準値を超えるだろうと予想している」と、このプロジェクトを監督するアラバマ大学の土木技師兼教授ハメド・モフタカリ氏は語った。この研究は最近、地球とその住民の過去、現在、未来について学際的な研究を行うAGUのジャーナル『Earth's Future』に掲載された。

2016年5月、ポトマック川がバージニア州アレクサンドリアのオールドタウンの通りを氾濫させた。海面が沿岸インフラに近づくと、こうした洪水がより頻繁に発生するようになる。画像出典: NOAA

海面上昇: 差し迫った脅威

沿岸地域では、嵐、潮汐、波が水を内陸に押し込むことによって極度の洪水が引き起こされる可能性がありますが、この研究では、長期間にわたる洪水を引き起こす要因の1つである海面上昇に焦点を当てました。海面が海岸に向かって上昇すると、沿岸インフラが水面に近づき、嵐、潮汐、波が地域社会に影響を与える可能性が高くなります。

研究者らは、世界中の300以上の潮位計のデータを使用して傾向分析を実施し、気候変動に関する国際パネルが概説した2つの炭素排出シナリオ、つまりCO2排出量が今世紀末まで増加し続ける場合と、CO2排出量が2040年までにピークに達し、その後減少する場合の2つのシナリオの下で将来の極端な海面を推定した。どちらの場合も、海面上昇が調査対象地のほとんどで 100 年に一度の洪水の増加につながることが判明した。

モファタハリ氏は、積極的な土地計画、都市開発、海岸保護対策は地域社会の洪水を軽減し、災害を回避するのに役立ち、それは将来の海岸状況を現実的に予測することから始まると述べた。

洪水パターンを予測する際の課題

地域を極端な洪水から守るために護岸、護岸、防波堤などの構造物を設計するエンジニアは、定常性と呼ばれる概念を利用して将来の水位を予測します。

「定常性の観点からは、過去に観察されたパターンは将来も変わらないと想定されていますが、気候変動下でこれらのパターンを調整している要因は数多くあります」とモファカリ氏は述べた。 「沿岸洪水が安定しているとはもはや想定できません。」

これまでの研究では、100年に一度の洪水を予測するために極端な海面の定常的な推定値に依存していましたが、この研究では非定常的な手法が使用され、極端な海面の変化が多くの検潮所で均一ではないことが判明しました。

気候の変化に伴い、海水温の上昇と氷河の溶解により海面が上昇し、沿岸洪水の頻度と深刻さが増大します。したがって、エンジニアは、変化する未来が歴史的な海岸パターンを反映すると仮定するのではなく、将来の洪水リスクを正確に推定する必要があります。

「これが非常に難しい理由は、ほとんどのツール、設計ガイド、実践マニュアルなどが定常性を前提にしているからです」とモフタカリ氏は語った。 「変化のスピードに追いつくためには、それらを更新する必要があります。」

多様な課題に対するローカルなソリューション

別の調査によると、6億人以上が沿岸の低地に住んでいる。この数はさらに増加すると予想されます。適切に設計された海洋防御構造は、沿岸地域が壊滅的な洪水に耐えられるかどうかにおいて重要な役割を果たします。

平均海面は上昇していますが、その結果はどこでも同じではありません。分厚い氷床が溶けてその下の陸地が上昇すると、高緯度地域の海面が低下する可能性がある。さらに、メキシコ湾などの地域では、陸地が徐々に沈下しているため、海面が世界平均よりも早く上昇しています。モフタハリ氏は、沿岸地域のコミュニティはニーズを満たすために地元の情報に基づいた独自のソリューションを必要としていると述べた。

「平均海面が上昇していることはわかっていますが、問題は、どのように対応するかということです。」モフタハリ氏は語った。 「私たちはすでに海岸の多くの地域が恒久的に浸水し、土地が失われているのを目の当たりにしており、多くの沿岸都市や島々が以前よりも頻繁に洪水に見舞われています。非定常性にどう対処するかを学ぶ時が来ています。」

しかし、彼は楽観的であり続けることを決意しており、災害は単なる危険ではなく人間の決断の結果であることを私たちに思い出させます。 「忘れないでください。すべては、緩和策がなければ私たちが経験すると予想される水位次第であり、技術の進歩により地域社会の回復力は高まるでしょう。」