30年間の衛星観測研究により、西アフリカの森林破壊と、嵐の頻度増加や鉄砲水との因果関係が明らかになった。
森林が失われた地域は森林地帯よりも気温が高い。この温暖化によって大気の循環が生じ、特に沿岸部で嵐が発生することがある。
西アフリカの沿岸部にある森林破壊地域では、30年前と比べて嵐の発生頻度が2倍になっている。
森林が地球規模の気候変動との闘いに不可欠であることは広く知られています。しかし、もう一つの重要な側面として、おそらくあまり注目されていないのが、森林がより局地的な規模で気候に与える影響です。私たちの研究は、西アフリカの森林破壊によって嵐の頻度が高まったこと、そしてその結果、この地域の沿岸都市で壊滅的な鉄砲水が起きるリスクが高まったことを示しています。
20世紀を通じて西アフリカの大部分で森林破壊が進みました。その背景には農業、カカオなどの産品をめぐる国際貿易、紛争による住民の移住がありました。特に沿岸部で都市が急速に拡大していることも、周辺地域の森林破壊につながっています。
近年、衛星の利用が進んだことで、残された森林の多くがわずか数年のうちに失われた様子を確認できるようになりました。私たちは1990年代以降、30分ごとの雲の衛星画像を分析し、嵐の頻度の傾向を算出しました。
湿潤な熱帯地域であるこの地域では、雨季にはほぼ毎日雨が降ります。しかし、私たちが調べたのはそうした雨ではありません。分析対象の嵐は発生頻度こそ低いものの、1、2時間で数インチの雨をもたらす豪雨です。低地を浸水させ、特に雨水が流れ込みやすい集水域で激しい水流を引き起こすほどの雨量です。
嵐は増加――では、どこで？
私たちの分析では、全般的な増加が地域全体で見られ、それは地球温暖化と関連していました。一方、傾向には大きな地域差があり、その分布は森林破壊が進んでいる場所とよく一致していました。
森林破壊はなぜ降雨に影響するのでしょうか。簡単に言えば、森林が失われた地域は日中、残された森林よりも暑くなります。この温暖化が局地的なそよ風を生み、こうした大気の循環が嵐のきっかけになることがあります。
嵐の傾向が特に顕著なのは、海岸から数十キロ以内で森林破壊が起きている場合です。この地域では海風が降雨に大きく影響し、海風が陸地に湿気を運ぶため、午後に猛烈な豪雨が降ることがよくあります。海風の循環は、冷たい海と暖かい陸地との温度差によって生じます。森林破壊によって陸地が暖かくなると、この温度差が大きくなり、海風による嵐が強まります。
森林破壊によるリスクにさらされる都市
大規模な森林破壊を経験した沿岸地域では、午後の嵐の発生頻度が30年前と比べて2倍になっていました。一方、土地被覆がより安定していた地域では、増加率は30～40％でした。沿岸部の森林破壊が集中する地域で嵐が急増していることは重要です。そうした地域には、シエラレオネとリベリアの首都であるフリータウンとモンロビアなど、この地域の多くの都市が位置しているためです。
この地域の都市では排水網が不十分なことが多く、特に非正規居住区は鉄砲水に非常にさらされやすい状況です。樹木を伐採すると嵐の際の流出水が増えることはよく知られていますが、私たちの研究結果は、森林破壊が激しい嵐そのものの発生確率も高めることを示しています。
2017年に壊滅的な鉄砲水が土砂崩れを引き起こしたフリータウンでは、1,000人を超える命が失われました。地球温暖化の影響とともに、嵐のパターンに生じるこうした局地的な変化の影響も考慮することが急務です。
海岸から数キロ以内で見られる降雨の変化は、世界の気候予測に使われるコンピューターモデルでは捉えにくいものです。従来のモデルには、森林破壊や海風が小規模な嵐に与える影響を表現する空間的な詳細さがありません。都市計画者が気候変動に対する強靱性を高めた都市を設計するために必要な情報を提供しようと、私たちははるかに高解像度の気候シミュレーションを使い始めています。こうしたモデルは重要な物理過程を捉えることができ、気候科学の最先端を行っています。
森林破壊が広範囲に進んだ景観で降雨が増加しているという新たな全体像は、研究の大半が行われてきたアマゾン熱帯雨林の過程についての知見とは対照的です。西アフリカと同じく、数十キロ規模の小さな森林のまとまりが失われると、大気の循環が重要な役割を果たし、降雨が増えます。しかし、アマゾニアでは森林破壊の区域が広がるにつれて、降雨量が減少します。これは、蒸散が弱まり、乾燥化が進むためです。
両地域の主な違いは、海に近いかどうかです。西アフリカでは近隣の海が大気中の水分の供給源となり、降雨への影響は湿度よりも風の変化に左右される傾向があります。森林破壊の大半が内陸の数百キロ以上に及ぶアマゾン熱帯雨林には、これは当てはまりません。しかし、熱帯地域全体で見ると、森林破壊の集中地域の多くは比較的海に近く、東南アジアなどがその例です。そのため、広範囲な森林破壊に対する嵐の反応は、アマゾニアで見られる減少よりも、西アフリカで見られる増加に似たものになる可能性が高いでしょう。
