NASAのカリフォルニア州パサディナにあるJPL研究所(Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.)が公開している「NASA's Jet Propulsion Laboratory Day in Review」は2023年09月27日に、宇宙ベースのレーダーを使用した科学者は、ニューヨーク市の土地が人為的および自然的要因によってさまざまな速度で沈下していることを発見した。 いくつかの箇所が盛り上がっている。

ニューヨーク市の大都市圏の一部では、土地利用慣行から長く失われた氷河に至るまでのさまざまな要因により、さまざまな速度で沈下と隆起が起きていることが科学者らによって判明した。
標高の変化は年間数インチの小さな変化に見えるが、海面上昇に関連した局地的な洪水リスクが増大したり、減少したりする可能性がある。

この新しい研究は、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所とニュージャージー州にあるラトガース大学の研究者チーム(team of researchers from NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California and Rutgers University in New Jersey)によって、2023年09月27日水曜日のScience Advancesに発表された。

このニュースは、ニューヨークの不動産屋を慌てさせたことだろう。

研究チームは、InSAR( interferometric synthetic aperture radar/干渉型合成開口レーダ)と呼ばれるリモートセンシング技術を使用して、2016年から2023年にかけて首都圏全域の上向きおよび下向きの垂直方向の土地の動き(隆起と沈下とも呼ばれる)を分析した。
この技術は、同じ領域の2つ以上の3D観察を組み合わせて、表面の動きや地形を明らかにした。

巨額の土地が、消えてしまうかもしれない。

彼らが観察した動きの多くは、埋め立てや埋め立て地の建設など、地表への事前の改変により、後続の建物の下で地盤が緩み、圧縮しやすくなった地域で発生した。

動きの一部は、数千年前から最新の氷河期まで遡る自然現象によって引き起こされう。約24,000年前、巨大な氷床がニューイングランドの大部分に広がり、高さ1マイルを超える氷の壁が、現在のニューヨーク州北部のアルバニーを覆った。地球のマントルは、曲がったマットレスのようなものだが、それ以来、ゆっくりと再調整されている。 氷床の端のすぐ外側に隆起した土地に位置するニューヨーク市は、現在再び沈下しつつある。

科学者らは、首都圏が平均して年間約0.06インチ(1.6mm)沈下していることを発見した。これは足の爪が1か月で伸びるのとほぼ同じ量である。ESA(European Space Agency/欧州宇宙機関)のセンチネル 1 衛星(Sentinel-1 satellites)のレーダーと高度なデータ処理技術を使用して、動きを詳細にマッピングし、空港の滑走路やテニス スタジアムに至るまで、平均としてより急速に沈下している近隣地域やランドマークを正確に特定しました。

「私たちはニューヨーク市地域の垂直方向の土地の動きを示す非常に詳細な地図を作成したため、これまで気付かなかった地物が浮かび上がってきました」と筆頭著者でJPL博士研究員のブレット・ブザンガ(lead author Brett Buzzanga, a postdoctoral researcher at JPL)は述べた。

JPLの科学者であり、このプロジェクトの主任調査員であるデイビッド・ベカルト(David Bekaert, a JPL scientist and lead investigator of the project)は、洪水の地図作成や計画を立てるためには、地域の標高の変化と相対的な海面の変化を追跡することが重要になる可能性があると述べた。
地球の気候変動により世界中の海面が上昇し、迷惑な洪水がより頻繁に発生し、破壊的な高潮が悪化しているため、これは特に重要である。

ローカルな変更
研究チームは、クイーンズの埋め立て地と同じ場所にある 2 つの顕著な沈下ホットスポットを特定した。
そのうちの1つは、ラガーディア空港(LaGuardia Airport)の滑走路13/31で、年間約0.15 インチ(3.7mm)の速度で沈下している。
科学者らは、同空港が大西洋の増水による洪水を軽減する目的で、US$80億をかけて改修工事を行っていると指摘した。

彼らはまた、アーサー・アッシュ・スタジアム(Arthur Ashe Stadium)が年間約0.18インチ(4.6mm)の速度で沈下しており、その重さと沈下量を軽減するために改修中に軽量の屋根の建設が必要であることを特定した。

その他の沈下ホットスポットには、20世紀初頭の地下鉄掘削による3,800万平方フィート(350万立方m)の岩石と土の上に建設されたガバナーズ島(Governors Island0の南部や、ブルックリンのコニーアイランド(Brooklyn’s Coney Island)とアーバーンの海に近いイーンズの海(Arverne by the Sea in Queens)が含まれる。人工盛土の上に造られた。 同様のレベルの沈下が、歴史的な埋め立て地を横切るニュージャージー(New Jersey)州郊外の国道440号線(Route 440)と州間高速道路78号線の下(Interstate 78 in suburban)で観察され、ライカーズ島(Rikers Island)でも埋め立てによって現在の大きさに拡大した。

研究者らはまた、ブルックリンのイースト・ウィリアムズバーグ(Williamsburg, Brooklyn)でこれまで未確認だった隆起が年間約0.06インチ(1.6mm)ずつ上昇していることと、クイーンズのウッドサイド(Woodside, Queens)で2016年から2019年の間に年間0.27インチ(6.9mm)上昇し、その後安定したことも発見した。
共著者のラトガース大学のロバート・コップ(Robert Kopp of Rutgers University)は、汚染水処理に使用される地下水の汲み上げ井戸と注入井が何らかの役割を果たした可能性があるが、さらなる調査が必要だと述べた。

「私は、高解像度のInSARを使用して、隆起に関連するこの種の比較的短命な環境変化を測定できる可能性に興味を持っています」とコップは語った。

科学者らは、海面上昇に直面して沿岸防衛やインフラに投資しているニューヨークのような都市は、高解像度の土地の動きの推定から恩恵を受けることができると述べた。

このような研究は、土木関係で土地の造成や埋め立てで行われた。

日本でリモートセンシングの第一権威である田中總太郎と最初に東大生産研究所で会ったときも山間部の土地の造成で、初期のコンピュータで行っていたが、当時は衛星データではなく、測量士のデータで行なっていた。

最近では、あまり実施していないから、広島の造成地が川の氾濫で一気に流されるような事故が起こっている。

進化ではなく、後退である。
また、田中總太郎の研究がいかに先進的であったかがわかる。

JPL主導のOPERA(Observational Products for End-Users from Remote Sensing Analysis)プロジェクトでは、将来のデータ製品で北米全土の地表変位の詳細を明らかにする予定である。そのために、ESAのセンチネル1号(Sentinel-1)と、2024年に打ち上げ予定の次期NISAR(NASA-Indian Space Research Organization Synthetic Aperture Radar/NASA-インド宇宙研究機関合成開口レーダー)ミッションからのInSARデータを活用する。

OPERAからの情報は、科学者が垂直方向の土地の動きをより良く監視するのに役立つだろう。 その他の変化は自然災害に関連している。

報道関係者のお問い合わせ先

ジェーン・J・リー(Jane J. Lee) / アンドリュー・ワン(Andrew Wang)
ジェット推進研究所、カリフォルニア州パサデナ
818-354-0307 / 626-379-6874
jane.j.lee@jpl.nasa.gov / andrew.wang@jpl.nasa.gov
サリー・ヤンガー著
2023-137