南極大陸といえば、凍てつく手つかずの自然を思い浮かべる人が多いでしょう。しかし、何十年も前から人々が暮らし、建物を建ててきました。今、初めて大陸全体に及ぶ人間の痕跡を明らかにできます。
本日、学術誌「Nature Sustainability」に掲載された私たちの研究によると、建物や土地の改変が大陸全体に占める割合は小さい一方で、南極の生態系に与える影響は甚大です。
私たちのデータによると、南極大陸の建物の76%は、大陸のわずか0.06%に当たる、海岸から5km以内の氷のない地域に集中しています。この沿岸部は、ペンギンやアザラシが南極海へ行き来できるうえ、植物の生育に適した、比較的湿潤な気候でもあるため、特に重要です。
答えるのが難しい問い
南極大陸でインフラが私たち全体としてどれほどの土地に影響を及ぼしているのかは、何十年も問われてきましたが、これまで答えるのは困難でした。幸い、影響を受ける面積は比較的小さいのです。より大きな問題は、その場所です。同僚のDana Bergstrom氏、John van den Hoff氏とともに、南極大陸全域における建物と、氷のない土地の改変状況の「痕跡」を初めて測定しました。
これは、氷に覆われた大陸に建物が39万平方メートル以上あり、それに加えて氷のない土地だけでも520万m²が改変されていることを意味します。別の言い方をすれば、夏に南極大陸の人口が最も多くなる時期には、1人当たり1,100m²を超える地面が改変されています。主な原因は、南極大陸にインフラを持つ30か国と、観光業の一部進出です。
影響の規模を明らかにするまでに今までかかったのは、データ収集が難しかったためです。南極大陸では非常に多くの国が活動しているため、各国からインフラに関するデータを提供してもらうには長い時間がかかりました。研究基地の3分の2は、南極条約環境保護議定書が採択される前に建設されており、環境影響評価やモニタリングが義務付けられていませんでした。そのため、多くの運営主体が自らの痕跡に関するデータを公開できる状態で保有していない可能性が高いと考えられます。さらに、南極大陸へのアクセスそのものが難しく、基地間の距離も非常に大きいため、大陸規模の現地測定はできません。
こうした問題に対処するため、私たちのチームは、単一の基地の痕跡を測定する確立された手法を用い、衛星画像を使って大陸全域の158地点に適用しました。使用した画像の大半はGoogle Earthから無料で入手したもので、解像度と網羅範囲が継続的に向上していたため利用できました。
この作業には、細心の注意を要する「デジタル化」に何時間もかかりました。位置情報が正確な建物や改変された地面の画像を、コンピュータープログラム上で手作業で地図化し、データを作成する作業です。
特に難しかった地点の一つは、米国のアムンゼン・スコット基地でした。この基地は地理上の南極点にあるため、上空を通過する衛星がほとんどありません。この問題は最終的に、NASAが作成した数千枚の航空画像を丹念に調べることで解決しました。オペレーション・アイスブリッジの航空機が2010年に基地上空を飛行していたことが分かったのです。データを取得した後、測定値を既知の建物の規模と照合したところ、精度は2%以内でした。
建物とは異なり、道路、滑走路、採石場などの改変された地面については、照合できる測定値がありませんでした。積雪や、解像度が不十分な画像では歩道のような小さな特徴が見えにくいことなどから、実際の規模を大幅に過小評価していると考えています。
場所が重要
建物と地面の改変の痕跡を地図化した結果、興味深いことが分かりました。実用上の理由から、南極大陸のほとんどの基地は、大陸各地に点在する小さな氷のない地域、特に沿岸部にあります。こうした地域は私たちにとって魅力的であるだけでなく、南極の生物多様性の多くに欠かせません。海鳥やペンギンの営巣地となり、コケ類、地衣類、2種の維管束植物が根を張る基盤となり、大陸の無脊椎動物の生息地にもなっています。
このデータから分かったもう一つの興味深い点は、大陸の原生地域についてです。現在の痕跡が占めるのは、南極大陸の1,200万平方キロメートルを超える面積のごく一部ですが、沿岸部にある大規模な氷のない地域の半数以上で土地の改変が確認されました。さらに、今回収集した建物のデータと、Rupert Summerson氏による既存の研究を用いて、視覚的な痕跡も推定できました。その面積は、大陸全体の氷のない土地の総面積に匹敵します。
南極大陸で大幅なインフラ拡大が計画されるなか、この研究の発表は時宜を得ています。現在、複数の国が新たな基地を計画し、既存基地の大規模な再建事業が進行中です（米国のマクマード基地やニュージーランドのスコット基地など）。また、イタリアは氷のない地域に新たな滑走路を建設しています。
オーストラリアは、南極大陸初のコンクリート滑走路を計画しており、建設されれば大陸最大となります。
これまで、インフラを拡大するかどうかの判断は、すでにどれほどの施設が存在するのかという全体像を欠いたまま行われてきました。南極大陸でどの程度の建設が適切か、どこに建設すべきか、そして最後の大いなる原生地域の未来をどう管理するかについて、国際社会が今後、十分な情報に基づいて判断できるようになることを願っています。
